Спосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивних вібраційних технологічних машин за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора

Simple item page
dc.citation.epage61
dc.citation.journalTitleАвтоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні
dc.citation.spage52
dc.citation.volume55
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Politechnic National University
dc.contributor.authorЧубик, Р. В.
dc.contributor.authorЗелінський, І. Д.
dc.contributor.authorДеревенько, І. А.
dc.contributor.authorChubyk, R.
dc.contributor.authorZelinsʹkyy, I.
dc.contributor.authorDerevenko, I.
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2023-03-22T11:49:46Z
dc.date.available2023-03-22T11:49:46Z
dc.date.created2021-11-22
dc.date.issued2021-11-22
dc.description.abstractМета. Розроблення оптимального способу керування динамічними параметрами віброприводів адаптивних вібраційних технологічних машин (АВТМ). Методика. Робота основана на створенні прямої нейромережевої моделі АВТМ та застосуванні технології гібридного нейро-ПІД управління для формування коригуючого впливу на основі пропорційно-інтегрально-диференційного закону на кожному такті керування, для мінімізації помилки зворотного зв’язку за амплітудою коливань робочого органу вібромашини. Результати. Розроблено спосіб керування, який дає змогу забезпечувати резонансний режим роботи АВТМ завдяки постійній корекції частоти циклічної вимушуючої сили віброприводу. За цього способу керування на резонансній частоті АВТМ здійснюють стабілізацію питомої роботи вібраційного поля АВТМ, автоматично коригуючи амплітуди коливань робочого органу за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора із самоналаштуванням на основі прямого нейроемулятора АВТМ. Наукова новизна. Вперше отримано структурну схему, математичну модель та здійснено моделювання роботи гібридного нейромережевого ПІД-контролера на основі прямого нейроемулятора АВТМ для стабілізації питомої роботи вібраційного поля вібромашин на резонансній робочій частоті. Практична значущість. Запропонований спосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля дає змогу забезпечити мінімальні енергозатрати на вібропривод за стабільних технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивної вібраційної технологічної машини упродовж всього технологічного циклу віброобробки.
dc.description.abstractAim. Development of the optimal method of controlling the dynamic parameters of vibratory drives of adaptive vibrating technological machines (AVTM). Method. The work is based on the creation of a direct neural network model of AVTM and the use of hybrid neuro-PID control technology to form a corrective effect based on the proportional-integral-differential law at each control cycle, to minimize feedback error on the amplitude of vibration of the vibrating machine. Results. A control method has been developed that allowsto ensure the resonant mode of AVTM operation due to constant correction of the cyclic forcing force of the vibrating drive on the basis of a direct AVTM neuroemulator. Scientific novelty. For the first time, a block diagram, mathematical model and simulation of a hybrid neuro-boundary PID controller based on a direct AVTM neuro-emulator to stabilize the specific operation of the vibration field of vibrating machines at a resonant operating frequency. Practical significance. The proposed method of stabilizing the technologically optimal parameters of the vibration field allows to ensure minimal energy consumption for the vibratory drive with stable technologically optimal parameters of the vibration field of the adaptive vibrating process machine throughout the technological cycle of vibration processing.
dc.format.extent52-61
dc.format.pages10
dc.identifier.citationЧубик Р. В. Спосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивних вібраційних технологічних машин за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора / Р. В. Чубик, І. Д. Зелінський, І. А. Деревенько // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. — Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2021. — Том 55. — С. 52–61.
dc.identifier.citationenChubyk R., Zelinsʹkyy I., Derevenko I. (2021) Sposib stabilizatsii tekhnolohichno optymalnykh parametriv vibratsiinoho polia adaptyvnykh vibratsiinykh tekhnolohichnykh mashyn za dopomohoiu neiromerezhevoho PID-rehuliatora [Method of stabilizing technologically optimal parameters of vibration field of adaptive vibrating technological machines by means of neural network PID regulator]. Industrial Process Automation In engineering and Instrumentation : Ukrainian interdepartmental scientific and technical collection (Lviv), vol. 55, pp. 52-61 [in Ukrainian].
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.23939/istcipa2021.55.052
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/57757
dc.language.isouk
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofАвтоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні (55), 2021
dc.relation.ispartofIndustrial Process Automation In engineering and Instrumentation : Ukrainian interdepartmental scientific and technical collection (55), 2021
dc.relation.references1. Чубик Р. В., Ярошенко Л. В. Керовані вібраційні технологічні машини: монографія. Вінниця.: ВНАУ, 2011. 355 с. URL: https://drive.google.com/file/d/1dhHcvhikE1_987PlWYdJMzj7lGaAdsgs/view?usp=sharing.
dc.relation.references2. Пат. 10971 А Україна, B65BG27/24. Спосіб керування роботою машини із коливними рухами робочих органів. П.С. Берник, Р.В. Чубик, В.А. Пашистий. (Україна). - № 200502375; Опубл. 15.12.2005; Бюл. № 12, 4 ст. (https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=101215&chapter=description)
dc.relation.references3. Чубик Р. В., Ярошенко Л. В. Метод стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивних вібраційних технологічних машин// Вібрації в техніці та технологіях. Всеукраїнський наук.-тех. журнал. 2008. № 2(51). С. 57–60. URL: http://socrates.vsau.org/repository/ card.php?lang=uk&id=2302.
dc.relation.references4. Чубик Р. В., Скварок Ю. Ю., Зелінський І. Д. Оптимізація роботи адаптивних вібраційних технологічних машин за критерієм розповсюдження вібрації у віброкип’ячому шарі // Оптимізація виробничих процесів і технічний контроль у машинобудуванні, Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. 2015. № 822. С. 19–23. URL: http://science.lpnu.ua/sites/default/files/journalpaper/2017/jun/4539/chubik.pdf.
dc.relation.references5. Таянов С. А., Чубик Р. В. Аналіз критеріїв для керування адаптивними вібраційними технологічними машинами // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. Український міжвід. наук.-техн. зб. 2008. № 43. С. 99–105. URL: http://ena.lp.edu.ua/handle/ntb/4433.
dc.relation.references6. Чубик Р. В. Ідентифікація критеріїв для енергозберігаючого керування віброприводами адаптивних вібромаши / Р. В. Чубик, І. Д. Зелінський // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні: Український міжвідомчий науково-технічний збірник. 2015. № 49. С. 107–111. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Avtomatyzac_2015_49_14.
dc.relation.references7. Хайкин С. Э. Физические основы механики. М.: Наука, 1971. 751 с. URL: https://e.lanbook. com/book/167705.
dc.relation.references8. Повідайло В. О. Вібраційні процеси та обладнання. Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2004. 248 с. URL: https://drive.google.com/file/d/13EcENfpJddbIQ9IwENNksz9A7x22q301/view?usp= sharing.
dc.relation.references9. Чернодуб А. Н., Дзюба Д. А. Обзор методов нейроуправления // Проблеми програмування. 2011. № 2. С. 79–94. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50964.
dc.relation.references10. Омату С., Халид М., Юсоф Р. Нейро-управление и его приложения: перевод с англ. М.: ИПРЖР, 2000. 272 с. URL: http://www.immsp.kiev.ua/postgraduate/Biblioteka_trudy/NejpoupravlPriloschenOmatu2000.pdf.
dc.relation.references11. D’Emilia G., Marrab A., Natalea E. Use of neural networks for quick and accurate auto-tuning of PID controller // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2007. Vol. 23. P. 170–179. URL: https://doi.org/10.1016/j.rcim.2006.04.001)
dc.relation.references12. Saiful A., Omatu S. Neuromorphic self-tuning PID controller // Proceedings of IEEE Interna-tional Conference on Neural Networks, San Francisco, USA, 1993. P. 552–557. URL: https://doi.org/10.1109/ ICNN.1993.298617.
dc.relation.references13. Chang W. D., Hwang R. C., Hsiehc J. G. A multivariable on-line adaptive PID controller using auto-tuning neurons // Engineering Ap-plications of Artificial Intelligence. 2003. Vol. 16, Issue 1. P. 57–63. URL: https://doi.org/10.1016/S0952-1976(03)00023-X.
dc.relation.references14. Tan Y., De Keyser R. Auto-tuning PID control using neural predictor to compensate large time-delay // Proceedings of the Third IEEE Conference on Control Applications. 1994. Vol. 2. P. 1429–1434. URL: https://doi.org/10.1109/CCA.1994.381315.
dc.relation.references15. Чубик Р. В., Зрайло Н. М. Cиметричний електромеханічний вібропривод для енергозберігаючих адаптивних вібромашин. Електромеханічні і енергозберігаючі системи. Щоквартальний науково-виробничий журнал. Кременчук: КрНУ, 2015. Вип. 3/2015 (31). С. 61–67. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/emezs_2015_3_9.
dc.relation.references16. Стадник Н. И., Ярошенко Л. В., Солона Е. В., Чубик Р. В. Управляемый электромеханический симметричный привод для вибрационных технологических машин // Вібрації в техніці та технологіях. Всеукраїнський наук.-тех. журнал. 2018. № 3 (90). С. 117–126. URL: http://repository.vsau.org/ card.php?lang=en&id=18730.
dc.relation.referencesen1. Chubyk R. V., Yaroshenko L. V. Kerovani vibratsiyni tekhnolohichni mashyny [Controlled vibrating technological machines]: monograph. Vinnytsya.: VNAU, 2011. 355 s. [In Ukrainian]
dc.relation.referencesen2. Bernyk P. S., Chubyk R. V., Pashystyy V. A. Sposib keruvannya robotoyu mashyny iz kolyvnymy rukhamy robochykh orhaniv. [“The method of controlling the operation of the machine with oscillating movements of the working bodies”] UA. Patent 10971, January, 2005. [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen3. Chubyk R. V., Yaroshenko L. V. Metod stabilizatsiyi tekhnolohichno optymalʹnykh parametriv vibratsiynoho polya adaptyvnykh vibratsiynykh tekhnolohichnykh mashyn [“Method of stabilization of technologically optimal parameters of vibration field of adaptive vibrating technological machines”] // Vibratsiyi v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh [Vibrations in technique and technologies], vol. 2 (51), pp. 57–60, 2008 [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen4. Chubyk R. V., Skvarok Yu. Yu., Zelinsʹkyy I. D. Optymizatsiya roboty adaptyvnykh vibratsiynykh tekhnolohichnykh mashyn za kryteriyem rozpovsyudzhennya vibratsiyi u vibrokypʺyachomu shari [“Optimization of operation of adaptive vibrating technological machines by the criterion of vibration propagation in the vibrating fluidized bed”] // Optymizatsiya vyrobnychykh protsesiv i tekhnichnyy kontrolʹ u mashynobuduvanni [Optimization of production processes and technical control in mechanical engineering], vol. 822, pp. 19–23, 2015, [In Ukrainian].
dc.relation.referencesen5. Tayanov S. A., Chubyk R. V. Analiz kryteriyiv dlya keruvannya adaptyvnymy vibratsiynymy tekhnolohichnymy mashynamy [“Analysis of criteria for control of adaptive vibrating technological machines ”] // Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni [“Automation of robotic processes in machines”]. vol. 43, pp. 99–105, 2008 [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen6. Chubyk R. V. Identyfikatsiya kryteriyiv dlya enerhozberihayuchoho keruvannya vibropryvodamy adaptyvnykh vibromashy [“Identification of criteria for energy-saving control of vibratory drives of adaptive vibrating machines”] / R. V. Chubyk, I. D. Zelinsʹkyy // Avtomatyzatsiya vyrobnychykh protsesiv u mashynobuduvanni ta pryladobuduvanni [“Automation of robotic processes in machines”]: vol. 49, pp. 107–111, 2015 [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen7. Khaykin S. E. Fizicheskiye osnovy mekhaniki [“Physical foundations of mechanics”]. M.: Nauka, 1971. 751 s. [In Russian].
dc.relation.referencesen8. Povidaylo V. O. Vibratsiyni protsesy ta obladnannya [“Vibration processes and equipment”]. Lʹviv: Vydavnytstvo NU “Lʹvivsʹka politekhnika”, 2004. 248 s [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen9. Chernodub A. N., Dzyuba D. A. Obzor metodov neyroupravlenyya [“Review of neuromanagement methods”]. // Problemy prohramuvannya, 2011. No. 2. S. 79–94[in Ukrainian].
dc.relation.referencesen10. Omatu S., Khalid M., Yusof R. Neyro-upravleniye i yego prilozheniya: per. s angl [“Neurocontrol and its applications: translation from English.”]. M.: IPRZHR, 2000. 272 s [in Russian].
dc.relation.referencesen11. D’Emilia G., Marrab A., Natalea E. Use of neural networks for quick and accurate auto-tuning of PID controller // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2007. Vol. 23. P. 170–179.
dc.relation.referencesen12. Saiful A., Omatu S. Neuromorphic self-tuning PID controller // Proceedings of IEEE Interna-tional Conference on Neural Networks, San Francisco, USA, 1993. P. 552–557.
dc.relation.referencesen13. Chang W. D., Hwang R. C., Hsiehc J. G. A multivariable on-line adaptive PID controller using auto-tuning neurons // Engineering Ap-plications of Artificial Intelligence. 2003. Vol. 16, Issue 1. P. 57–63.
dc.relation.referencesen14. Tan Y., De Keyser R. Auto-tuning PID control using neural predictor to compensate large time-delay // Proceedings of the Third IEEE Conference on Control Applications. 1994. Vol. 2. P. 1429–1434.
dc.relation.referencesen15. Chubyk R. V., Zraylo N. M. Cymetrychnyy elektromekhanichnyy vibropryvod dlya enerhozberihayuchykh adaptyvnykh vibromashyn [“Symmetric electro-mechanical vibrodrive for power-saving adaptive vibro-machines”]. Elektromekhanichni i enerhozberihayuchi systemy [“Electromechanical and energy saving systems”]. Kremenchuk: KrNU, vol. 3 (31), p. 61–67, 2015 [in Ukrainian].
dc.relation.referencesen16. Stadnyk N. Y., Yaroshenko L. V., Solona E. V., Chubyk R.V. Upravlyaemyy élektromekhanycheskyy symmetrychnyy pryvod dlya vybratsyonnykh tekhnolohycheskykh mashyn [“Controlled electromechanical symmetric drive for vibrating technological machines”]. // Vibratsiyi v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh [Vibrations in technique and technologies], vol. 3 (90), pp. 117–126, 2018 [in Russian].
dc.relation.urihttps://drive.google.com/file/d/1dhHcvhikE1_987PlWYdJMzj7lGaAdsgs/view?usp=sharing
dc.relation.urihttps://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=101215&chapter=description
dc.relation.urihttp://socrates.vsau.org/repository/
dc.relation.urihttp://science.lpnu.ua/sites/default/files/journalpaper/2017/jun/4539/chubik.pdf
dc.relation.urihttp://ena.lp.edu.ua/handle/ntb/4433
dc.relation.urihttp://nbuv.gov.ua/UJRN/Avtomatyzac_2015_49_14
dc.relation.urihttps://e.lanbook
dc.relation.urihttps://drive.google.com/file/d/13EcENfpJddbIQ9IwENNksz9A7x22q301/view?usp=
dc.relation.urihttp://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/50964
dc.relation.urihttp://www.immsp.kiev.ua/postgraduate/Biblioteka_trudy/NejpoupravlPriloschenOmatu2000.pdf
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.rcim.2006.04.001
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/S0952-1976(03)00023-X
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1109/CCA.1994.381315
dc.relation.urihttp://nbuv.gov.ua/UJRN/emezs_2015_3_9
dc.relation.urihttp://repository.vsau.org/
dc.rights.holder© Національний університет „Львівська політехніка“, 2021
dc.rights.holder© Чубик Р. В., Зелінський І. Д., Деревенько І. А., 2021
dc.subjectштучна нейронна мережа
dc.subjectнейрокерування
dc.subjectПІД-регулятор
dc.subjectсистема гібридного нейроПІД управління
dc.subjectадаптивна вібраційна технологічна машина
dc.subjectкерований вібропривод
dc.subjectartificial neural network
dc.subjectneurocontrol
dc.subjectPID-regulator
dc.subjecthybrid neuro-PID control system
dc.subjectadaptive vibrating technological machine
dc.subjectcontrolled vibrating drive
dc.subject.udc62-503.5
dc.titleСпосіб стабілізації технологічно оптимальних параметрів вібраційного поля адаптивних вібраційних технологічних машин за допомогою нейромережевого ПІД-регулятора
dc.title.alternativeMethod of stabilizing technologically optimal parameters of vibration field of adaptive vibrating technological machines by means of neural network PID regulator
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
2021v55_Chubyk_R-Method_of_stabilizing_technologically_52-61.pdf
Size:
1.26 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.83 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. – 2021. – Випуск 55