Перегляд за Автор "Шмельов, Ю. М."

Зараз показуємо 1 - 20 з 24

A neuro-fuzzy expert system for the control and diagnostics of helicopters aircraft engines technical state
(ICT in Education, Research and Industrial Applications. Integration, Harmonization and Knowledge Transfer: Proceedings of the 17th International Conference (Kherson, Ukraine, September 28 - October 2, 2021). - Volume I: Main Conference, PhD Symposium, and Posters. - P. 40-52, 2021) Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Vladov, S. I.; Владов, С. І.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Petchenko, M. V.; Петченко, М. В.; ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1104-5717
У роботі висвітлено актуальну науково-практичну проблему побудови нечіткої експертної системи для контролю та діагностики технічного стану двигунів вертольотів авіації в режимах польоту. На основі модифікованого методу діагностичних матриць та нечіткої логіки, який відрізняється від існуючих, за рахунок введення нечітких експертних правил, відповідних до фізичних процесів, що відбуваються в авіаційних двигунах з вільною турбіною, дозволило підвищити коефіцієнт довіри прийняття рішення при наявності дефекту в конкретному вузлі траєкторії повітряних двигунів на етапі льотної експлуатації вертольотів. Запропоновано реалізацію нечіткої експертної системи з використанням нечіткої нейронної мережі Ванга-Менделя, що дозволило на тестовому прикладі визначити наявність дефекту в компресорі, наявність якого вказує на ступінь 1 % підвищення тиску в компресорі.
Control and diagnostics of TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes using the matrix method for calculating dynamic recurrent neural networks
(CMIS-2021: The Fourth International Workshop on Computer Modeling and Intelligent Systems (Zaporizhzhia, Ukraine, 27 April, 2021). - P. 97-109, 2021) Vladov, S. I.; Владов, С. І.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Yakovliev, R. P.; Яковлєв, Р. П.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3788-2583
У даній роботі розглянуто один із методів використання динамічних рекурентних нейронних мереж для вирішення прикладних задач контролю та діагностики технічного стану авіаційних двигунів, у тому числі ТВ3-117. Запропоновано метод кодування нейронних мереж у сигнальні графи та показано, що їх матриці суміжності можуть бути використані як асоціативна пам’ять у крокових матричних алгоритмах розв’язування динамічних рекурентних нейронних мереж. Показано, що в повнозв’язаних рекурентних нейронних мережах будь-який нейрон може бути вхідним або вихідним, а один нейрон може бути одночасно вхідним і вихідним. Наведено приклади навчання за алгоритмом еволюційної оптимізації мультиекстремальних задач рекуррентних динамічних нейронних мереж, призначених для контролю та діагностики технічного стану двигуна ТВ3-117.Функції блоків активації нейронів у динамічних рекуррентних нейронних мережах у цій роботі використовуються різницевими виразами імітаційних моделей лінійних динамічних зв'язків. Показано, що для ідентифікації у часовій області перехідних процесів у динамічних системах третього порядку досягається задовільна точність на виході будь-якого нейрона рекуррентної динамічної нейронної мережі з чотирма нейронами, при цьому виявлено, що корисна інформація про динамічні властивості досліджуваної динамічної системи можна одночасно отримати з виходу будь-якої нейронної мережі.
Development of a complex of functional models for the process of control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state at flight modes
(Proceedings of the National Aviation University. - 2019. - no. 4 (81). - pp. 19–28, 2019) Vladov, S. I.; Владов, С. І.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Shmelоv, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Samoilenko, M. V.; Самойленко, М. В.; Podhornykh, N. V.; Подгорних, Н. В.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1503-6896; Shmelova, T. F.; Шмельова, Т. Ф.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9737-6906
Purpose: The purpose of this article is to develop a set of functional models for control and diagnostics of TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes based on IDEF0 notation. Methods: The article applies the system modeling method at the stage of designing an information system for control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes. Results: An approach is proposed to formalize the processes of information control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes based on the methodology of system analysis and IDEF-technologies. A set of functional models for the control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes based on IDEF0 technology has been developed, which made it possible to single out the optimization problem and formulate the requirements for its implementation as part of the expert system. Discussion: The results obtained are applied within the framework of the concept of intellectualizing the process of control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes, one of the points of which is the intellectual processing and storage of information about the results of flight tests and operation of the TV3- 117 aircraft engine based on the requirements of modern databases and knowledge bases, with the possibility of their integration into modern CASE-technologies. Мета: Метою даної статті є розробка комплексу функціональних моделей контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах на основі нотації IDEF0. Методи: У статті застосовано метод системного моделювання на етапі проектування інформаційної системи контролю та діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах. Результати: Запропоновано підхід щодо формалізації процесу контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 на основі методології системного аналізу і IDEFтехнологій. Розроблено комплекс функціональних моделей процесу контролю і діагностики авіаційного двигуна на основі технології IDEF0, що дозволило виділити основний спектр завдань і сформулювати вимоги щодо їх реалізації в складі експертної системи контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117. Обговорення: Отримані результати застосовуються в рамках концепції інтелектуалізації процесу контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах, одним з пунктів якої є інтелектуальна обробка і зберігання інформації результатів льотних випробувань та експлуатації авіаційного двигуна ТВ3-117 на основі вимог сучасних баз даних і баз знань, з можливістю їх інтеграції в сучасні CASE-технології. Цель: Целью данной статьи является разработка комплекса функциональных моделей контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 в полетных режимах на основе нотации IDEF0. Методы: В статье применен метод системного моделирования на этапе проектирования информационной системы контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 в полетных режимах. Результаты: Предложен подход к формализации процессов контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 на основе методологии системного анализа и IDEF-технологий. Разработан комплекс функциональных моделей процессов контроля и диагностики авиационного двигателя на основе технологии IDEF0, что позволило выделить основной спектр задач и сформулировать требования к их реализации в составе экспертной системы контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117. Обсуждение: Полученные результаты применяются в рамках концепции интеллектуализации процесса контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 в полетных режимах, одним из пунктов которой является интеллектуальная обработка и хранение информации о результатах летных испытаний и эксплуатации авиационного двигателя ТВ3-117 на основе требований современных баз данных и баз знаний, с возможностью их интеграции в современные CASE-технологии.
Development of an information system for decision support and automation of control of TV3-117 aircraft in critical situations based on knowledge engineering
(Proceedings of the National Aviation University. - 2020. - no. 1 (82). - pp. 38–50., 2020) Vladov, S. I.; Владов, С. І.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Shmelоv, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Dieriabina, I. O.; Дерябина, І. О.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5164-2976; Podhornykh, N. V.; Подгорних, Н. В.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1503-6896; Shmelova, T. F.; Шмельова, Т. Ф.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9737-6906
Purpose: The purpose of this article is to develop an information system for decision support and automation of control of the aircraft engine TV3-117 in critical situations based on knowledge engineering. Methods: The following methods are applied in the article: simulation modeling method at the stage of designing an information system for decision support; special methods and means of object-oriented modeling of the subject area, which are developed for the design of information systems in order to recreate the conceptual model of experts in a formalized model of knowledge representation; hierarchical search method to search for use cases; ontological analysis with the aim of identifying and combining relevant information-logical and functional aspects of the system under study. In the modeling process, paradigmatic relationships are established between the cognitive elements of the process of controlling a complex dynamic object in critical situations (cause-effect, similarities), as well as generalization, association, depending on the implementation, necessary for the development of a complex of object-oriented models of the control process. Results: The conducted studies show that an additional analysis of all the possibilities of the applied knowledge representation models is needed to solve specific problems in the considered problem area. The methodology of object-cognitive analysis is the basis for creating an information system for decision support, including the intellectual component of the acquisition, accumulation, processing, provision, updating and dissemination of knowledge. The obtained objectoriented models of the subject area and ontology of the decision support system are the basis for the development of methods and algorithms for finding management solutions in critical situations. Discussion: The results obtained are applied within the framework of the concept of intellectualizing the process of control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes, one of the points of which is the intellectual processing and storage of information about the results of flight tests and operation of the TV3-117 aircraft engine based on the requirements of modern databases and knowledge bases, with the possibility of their integration into modern CASE-technologies. Мета: Метою даної статті є розробка інформаційної системи підтримки прийняття рішень і автоматизації управління авіаційним двигуном ТВ3-117 в критичних ситуаціях на основі інженерії знань. Методи: У статті застосовано наступні методи: метод імітаційного моделювання на етапі проектування інформаційної системи підтримки прийняття рішень; спеціальні методи і засоби об’єктна-орієнтованого моделювання предметної області, що розроблені для проектування інформаційних систем з метою відтворення концептуальної моделі експертів у формалізованій моделі представлення знань; метод ієрархічного пошуку задля пошуку прецедентів; онтологічний аналіз з метою визначення та об’єднання релевантних інформаційно-логічних і функціональних аспектів досліджуваної системи. У процесі моделювання встановлюються парадигматичні відносини між когнітивними елементами процесу управління складним динамічним об’єктом в критичних ситуаціях (причинно-наслідкові, відносини подібності), а також відносини узагальнення, асоціації, залежно та реалізації, необхідні для розробки комплексу об’єктно-орієнтованих моделей процесу управління. Результати: Проведені дослідження показують, що необхідно додатковий аналіз всіх можливостей застосовуваних моделей подання знань для вирішення конкретних завдань в даній проблемній області. Методологія об’єктно-когнітивного аналізу є основою розробки інформаційної системи підтримки прийняття рішень, що включає інтелектуальну компоненту придбання, накопичення, обробки, надання, поновлення і поширення знань. Отримані об’єктно-орієнтовані моделі предметної області і онтології системи підтримки прийняття рішень є основою для розробки методів і алгоритмів пошуку рішень з управління в критичних ситуаціях. Обговорення: Отримані результати застосовуються в рамках концепції інтелектуалізації процесу контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах, одним з пунктів якої є інтелектуальна обробка і зберігання інформації результатів льотних випробувань та експлуатації авіаційного двигуна ТВ3-117 на основі вимог сучасних баз даних і баз знань, з можливістю їх інтеграції в сучасні CASEтехнології. Цель: Целью данной статьи является разработка информационной системы поддержки принятия решений и автоматизации управления авиационным двигателем ТВ3-117 в критических ситуациях на основе инженерии знаний. Методы: В статье применены следующие методы: метод имитационного моделирования на этапе проектирования информационной системы поддержки принятия решений; специальные методы и средства объектно-ориентированного моделирования предметной области, которые разработаны для проектирования информационных систем с целью воссоздания концептуальной модели экспертов в формализованной модели представления знаний; метод иерархического поиска с целью поиска прецедентов; онтологический анализ с целью определения и объединения релевантных информационно-логических и функциональных аспектов исследуемой системы. В процессе моделирования устанавливаются парадигматические отношения между когнитивными элементами процесса управления сложным динамическим объектом в критических ситуациях (причинно-следственные, отношения сходства), а также отношения обобщения, ассоциации, в зависимости от реализации, необходимые для разработки комплекса объектноориентированных моделей процесса управления. Результаты: Проведенные исследования показывают, что необходим дополнительный анализ всех возможностей применяемых моделей представления знаний для решения конкретных задач в рассматриваемой проблемной области. Методология объектно-когнитивного анализа является основой создания информационной системы поддержки принятия решений, включающей интеллектуальную компоненту приобретения, накопления, обработки, предоставления, обновления и распространения знаний. Полученные объектно-ориентированные модели предметной области и онтологии системы поддержки принятия решений являются основой для разработки методов и алгоритмов поиска решений по управлению в критических ситуациях. Обсуждение: Полученные результаты применяются в рамках концепции интеллектуализации процесса контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 в полетных режимах, одним из пунктов которой является интеллектуальная обработка и хранение информации о результатах летных испытаний и эксплуатации авиационного двигателя ТВ3-117 на основе требований современных баз данных и баз знаний, с возможностью их интеграции в современные CASE-технологии
Identification of rear model of TV3-117 aircraft engine based on the basis of neuro-multi-functional technologies
(Innovative technologies and scientific solutions for industries = Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості. – 2019. – № 1 (7). – С. 43-49, 2019) Vladov, S. I.; Владов, С. І.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Derevyanko, I. H.; Дерев’янко, І. Г.; ORCID: http://orcid.org/0000-0003-0116-1378; Dieriabina, I. O.; Дєрябіна, І. О.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5164-2976; Chyzhova, L. I.; Чижова, Л. І.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4105-1520
Предметом статті є авіаційний двигун TV3-117 і методи визначення його технічного стану. У статті було вирішене завдання ідентифікації зворотної багаторежимної моделі авіаційного двигуна TV3-117 з використанням нейронних мереж.
Modified neural network method for stabilizing multi-rotor unmanned aerial vehicles
(COLINS-2023 : 7th International Conference on Computational Linguistics and Intelligent Systems (Kharkiv, Ukraine, 20-21 April 2023), 2023) Vladov, S. I.; Владов, С. І.; Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; Yakovliev, R. P.; Яковлєв, Р. П.; Khebda, A. S.; Хебда, А. С.; Brusakova, O. V.; Брусакова, О. В.; Оксана Брусакова; Serhii Vladov
Робота присвячена розробці нейромережевого методу стабілізації багатогвинтових безпілотних літальних апаратів за трьома кутами стабілізації (крену, повороту, тангажу), який базується на гібридній нейросхемі керування з емулятором і контролером. Відмінною особливістю розробленого методу від існуючого є використання рекурентного багатошарового персептрона RMLP, що дає змогу розв’язувати задачу в умовах польоту безпілотного літального апарату.
Research of the synthesis of radiant intensity indicatrix of multi-component beam diode module
(E3S: Web of Conferences: Vol. 280: Second International Conference on Sustainable Futures: Environmental, Technological, Social and Economic Matters (ICSF 2021), 19-21 May 2021, Kryvyi Rih, 2021) Yakovliev, R. P.; Яковлєв, Р. П.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3788-2583; Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Petchenko, M. V.; Петченко, М. В.; ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1104-5717; Honchar, S.; Kovalskyi, V.
Широке використання напівпровідникових джерел випромінювання в оптико-лектронних приладах різного призначення потребує подальшого вивчення механізмів формування фотометричних характеристик інтегрованого приладу в зоні ближнього освітлення, де порушується закон перевернутих квадратів. Запропоновано математичну модель багатокомпонентного пучково-діодного модуля. На його основі проведено аналіз впливу параметрів окремих джерел променя на деформацію індикатора інтенсивності випромінювання при переході з дальньої зони в ближню. Показано, що визначальним параметром зміни індикатриси довготи та полярної відстані є розподіл у площині модуля добутку інтенсивності випромінювання окремого діода на його полярний радіус-вектор. Зміщення полярного кута максимуму вектора інтенсивності діодного випромінювання є більш значним для широких діаграм діаграми випромінювання, ніж для зосереджених. Для конкретних параметрів діодів та геометрії їх розташування показано придатність запропонованої моделі для апріорного моделювання променевих діодних модулів.
Unmanned aerial vehicles. Perspectives. Management. Power supply: Multi-authored monograph
(Warsaw, 2019. - 100 p., 2019) Holovenskiy, V. V.; Головенський, В. В.; Shmelova, T. F.; Шмельова, Т. Ф.; Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Tymochko, O. I.; Boiko, S. M.; Khebda, A. S.; Chyzhova, L. I.; Чижова, Л. І.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4105-1520; Kirukhina, M. V.
У монографії аналізуються можливі варіанти енергопостачання та управління безпілотними літальними апаратами. Також розглядається питання прийняття рішення оператором безпілотного літального апарату при управлінні у надзвичайних ситуаціях. Рекомендується для фахівців, аспірантів і студентів за спеціальностями 141 - «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка», 173 - «Авіоніка» та інших суміжних спеціальностей.
Ways to increase the efficiency of detection of unmanned aerial vehicles by thermal imaging devices
(IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: 8th International Scientific Conference «Actual Problems of Engineering Mechanics» (APEM 2021), Odesa, Ukraine, 11th - 14th May 2021. – Vol. 1164, 2021) Shmelov, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Brusakova, O. V.; Брусакова, О. В.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-6522-8020; Yakovliev, R. P.; Яковлєв, Р. П.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3788-2583; Petchenko, M. V.; Петченко, М. В.; ORCID: http://orcid.org/0000-0003-1104-5717
Математично оцінено можливості підвищення ефективності виявлення повітряних об'єктів за рахунок оптимізованого вибору функціональної області інфрачервоного діапазону електромагнітних хвиль. Показано, що існує необхідність використання приймачів з максимальною видимістю на більших довжинах хвиль, а також необхідність роботи у «вікнах прозорості» атмосфери. При низькій видимості довгохвильові інфрачервоні тепловізійні прилади вигідні на великих відстанях від об’єктів. Пристрої з більшою короткохвильовою чутливістю можуть бути ефективними на коротких відстанях. Методи радіолокаційного виявлення у багатьох випадках не дозволяють виявити невеликі об’єкти з низьким коефіцієнтом відбиття, що є однією з причин малої ефективної площі розсіювання. Відомі способи спостереження за допомогою приладів нічного бачення і тепловізійних приладів, маючи свої переваги, також неефективні за певних умов. Зроблено спробу поєднати переваги виявлення повітряних об’єктів багатопозиційним радіолокаційним методом з перевагами тепловізійних приладів. Запропоновано спосіб освітлення повітряних об’єктів інфрачервоними прожекторами, що передбачає наявність багатьох геометрично розташованих джерел інфрачервоного випромінювання з робочим спектром, поєднаним із зонами «вікон прозорості» атмосфери та максимальною чутливістю тепловізора. У таких умовах приймач реєструє сумарний сигнал теплового випромінювання об'єкта і відбиті промені прожекторів. Дистанційне керування випромінюванням прожектора, від якого лінійно залежить ефективна площа розсіювання, дозволяє довести його до гарантованого рівня з високою ймовірністю виявлення невеликого літаючого об’єкта.
Адитивні технології в авіаційній галузі
(Авіація, промисловість, суспільство : матеріали ІV Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Кременчук, 18 трав. 2023 р.). – Кременчук - Харків : ХНУВС, 2023. – С. 64-66, 2023) Шмельов, Ю. М.; Shmelov, Yu. M.
Наголошено, що актуальними напрямками АМ- технологій, що зараз використовуються в авіації, є виготовлення деталей та елементів двигунів з композиційних матеріалів. Асортимент матеріалів для застосування АМ- технологій постійно розширюється, але не всі вони можуть бути використані для авіаційного виробництва. Тому сьогодні стоїть важливе завдання щодо розширення спектру матеріалів, придатних для застосування у авіаційній галузі на етапі виробництва.
Використання технології 3D-друку під час виконання ремонту БПЛА
(Авіація, промисловість, суспільство : матеріали ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Кременчук, 12 трав. 2022 р.) / МВС України, Харків. нац. ун-т внутр. справ, Кременчуц. льотний коледж, Наук. парк «Наука та безпека». – Харків : ХНУВС, 2022. – С. 64-65., 2022) Шмельов, Ю. М.; Shmelov, Yu. M.
Зроблено такі висновки: 1. Аналіз основних несправностей БПЛА показав, що характер пошкоджень в більшості випадків пов'язаний з елементами конструкції і силовими механізмами, які виникають внаслідок аварійної експлуатації. 2. Застосування технології 3D-друку дозволяє знизити вартість відновлювальних робіт БПЛА на 74,24 %. 3. Використання програмного забезпечення 3D-моделей елементів конструкцій та запасних частин БПЛА дозволить значно оптимізувати час ремонту та знизити його вартість.
До питання модернізації комплексу електропостачання-електроспоживання літальних апаратів
(Науково-технічний журнал «Мікросистеми, Електроніка та Акустика». - 2018. - Т. 23. - № 3 С. 36-41, 2018) Бойко, С. М.; Boiko, S. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9778-2202; Шмельов, Ю. М.; Shmelov, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Носач, І. В.; Nosach, І. V.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0637-7840; Кірюхіна, М. В.; Kiriukhina, M. V.; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2155-8102; Хебда, А. С.; Khebda, A. S.; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1917-9509
У статті розглянуто особливості побудови бортового комплексу електропостачання-електроспоживання літального апарату з використанням відновлюваних джерел енергії та силових установок на базі асинхронних електродвигунів з короткозамкнутим ротором, з можливістю їх використання у генераторному режимі. Встановлено, що впровадження відновлюваних джерел електричної енергії в системи бортового електропостачання літальних апаратів має місце, між тим перспективним та актуальним залишається питання впровадження їх в структуру первинного та аварійного живлення бортових комплексів літальних апаратів. Авторами запропоновано впровадження додаткових джерел електричної енергії в структуру основної бортової системи електропостачання на базі відновлюваних джерел енергії та додаткових, паралельно встановлених авіадвигунам, силових установок на базі електродвигунів, що в свою чергу підвищить надійність та енергетичну ефективність комплексу в цілому. В статье рассмотрены особенности построения бортового комплекса электроснабжения-электропотребления летательного аппарата с использованием возобновляемых источников энергии и силовых установок на базе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, с возможностью их использования в генераторном режиме. Установлено, что внедрение возобновляемых источников электрической энергии в системы бортового электроснабжения летательных аппаратов имеет место, между тем перспективным и актуальным остается вопрос внедрения их в структуру первичного и аварийного питания бортовых комплексов летательных аппаратов. Авторами предложено внедрение дополнительных источников электрической энергии в структуру основной бортовой системы электроснабжения на базе возобновляемых источников энергии и дополнительных, параллельно установленных авиадвигателям, силовых установок на базе электродвигателей, что, в свою очередь, повысит надежность и энергетическую эффективность комплекса в целом. The article deals with the features of construction of combined airborne power supply of aircraft with the use of renewable energy sources. It has been established that the introduction of renewable energy sources into airborne electrical supply systems of aircraft takes place, however, the issue of their introduction into the structure of the primary and emergency power supply of airborne aircraft complexes remains promising and topical. Thus, due to the complex specific operating conditions, it is necessary to monitor the state of aircraft battery-operated batteries, the authors propose to implement monitoring of the status online of on-board batteries in the block, which will also perform the functions of the charger. From the onboard generators, all the electronics are powered on board aircraft, so if the generators stop working, then all the onboard equipment of the electric system of the aircraft will be blown away. In this case, in some types of aircraft, manufacturers install retractable wind power plants. In the meantime, solar cells are another of the most persistent alternative sources of electric energy in aircraft. Thus, according to the recommended variant of the system of power supply of aircraft, the unit of storage batteries has a capacity sufficient to supply in an emergency during the flight not only responsible consumers (control and navigation), but also the power supply of electromechanical complexes of the power system of electric motors. Proceeding from the fact that the modern concept of the development of aircraft put forward the requirements related to the miniaturization of onboard systems of energy and electronics, as well as requirements for the use of advanced technologies for the manufacture of aircraft design, the implementation is also relevant, if possible, (depending on the design aircraft) as an additional source of the main on-board power supply system for solar panels at level with retractable wind power plants. The article presents the version recommended by the authors of the system of airborne electrical supply of the aircraft using renewable energy sources. The authors propose the introduction of additional power sources into the structure of the main power supply system on the basis of renewable energy sources and additional, electric motors, installed in parallel with aircraft engines, with the purpose of safety-free landing of the aircraft, in the event of failure of aircraft engines and extension of its flight time.
Задача математичного моделювання робочих процесів авіаційного двигуна ТВ3-117 для контролю і діагностики його технічного стану в польотних режимах
(Актуальні проблеми сучасної науки в дослідженнях молодих учених : тези доп. учасників наук.-практ. конф. з нагоди святкування Дня науки (м. Харків, 15 трав. 2020 р.). – Харків : ХНУВС, 2020. – С. 339-345, 2020) Владов, С. І.; Vladov, S. I.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Шмельов, Ю. М.; Shmelоv, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Семенов, В. О.; Semenov, V. O.
Визначено, що для розробки бортового обладнання сучасних повітряних суден необхідні принципові нові технічні рішення. Такі розробки неможливі без проведення широкомасштабних експериментаторів на базі виробничої техніки, технологій та технологій математичних моделей фізичних процесів авіаційного обладнання, в тому числі, й авіаційних двигунів.
Контроль технічного стану авіаційних двигунів вертольотів у польотних режимах за допомогою нейронних мереж зі змінною пам’яттю
(Авіація, промисловість, суспільство : матеріали ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Кременчук, 12 трав. 2022 р.) / МВС України, Харків. нац. ун-т внутр. справ, Кременчуц. льотний коледж, Наук. парк «Наука та безпека». – Харків : ХНУВС, 2022. – С. 184-187., 2022) Шмельов, Ю. М.; Shmelоv, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Владов, С. І.; Vladov, S. I.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Ходін, Д. С.; Khodin, D. S.
У межах задачі контролю технічного стану авіаційних двигунів вертольотів у польотних режимах (у режимі реального часу) розроблено нейромережеві алгоритми, наводиться формалізована постановка задач, формуються рекомендації щодо розв’язання даного спектра задач, пропонується інженерна методика, узагальнена схема. В рамках задачи контроля технического состояния авиационных двигателей вертолетов в полетных режимах (в режиме реального времени) разработаны нейросетевые алгоритмы, приводится формализованная постановка задач, формируются рекомендации по решению данного спектра задач, предлагается инженерная методика, обобщенная схема. As part of the task of monitoring the technical condition of aircraft engines of helicopters in flight modes (in real time), neural network algorithms have been developed, a formalized problem statement is given, recommendations are made for solving this range of problems, an engineering technique and a generalized scheme are proposed.
Контроль і діагностика технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 із застосуванням модернізованих методів найменших квадратів й зрівнювання
(Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. - Серія: Технічні науки. - 2020. - Том 31 (70). - № 1. - Частина 1. - С. 14–20., 2020) Владов, С. І.; Vladov, S. I.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Шмельов, Ю. М.; Shmelоv, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Пилипенко, Л. М.; Pylypenko, L. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5221-0921; Подгорних, Н. В.; Podhornykh, N. V.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1503-6896; Назаренко, Н. П.; Nazarenko, N. P.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9745-2430; Тутова, Н. В.; Tutova, N. V.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5609-5502; Дєрябіна, І. О.; Dieriabina, I. O.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5164-2976
Предметом дослідження в статті є авіаційний двигун ТВ3-117 та методи контролю і діагностики його технічного стану. Мета роботи – розроблення методу контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах із застосуванням модернізованого методу найменших квадратів й зрівнювання. В статті вирішуються такі завдання: розв’язок завдань контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах із застосуванням модернізованих методів найменших квадратів й зрівнювання. Використовуються такі методи: методи математичного моделювання, метод найменших квадратів, метод зрівнювання, статистичні методи обробки інформації. Отримано такі результати: розроблений метод контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах із застосуванням модернізованих методів найменших квадратів й зрівнювання дає змогу оцінити фактичне відхилення параметрів двигуна від розрахункових, зумовлених похибкою виготовлення і деформацією елементів проточної частини у процесі напрацювання, й підвищити інформативність і скоротити загальний час контролю і діагностики в 2…3 рази завдяки використанню індивідуальної моделі авіаційного двигуна ТВ3-117 і розширеної експертної бази знань про його характеристики. Висновки: розроблено метод контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах із застосуванням модернізованих методів найменших квадратів й зрівнювання, що дає змогу проводити контроль і діагностику технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 за обмеженого обсягу вихідної інформації, а також виявити і локалізувати дефекти проточної частини двигуна з точністю до вузла; практичне використання отриманих результатів. Розроблений метод контролю і діагностики проточної частини авіаційного двигуна ТВ3-117 є доповненням до нечіткої експертної системи, який може служити конкретизацією, підтвердженням або спростуванням вихідної інформації щодо поточного стану авіаційного двигуна ТВ3-117, отриманої за допомогою нечіткої експертної системи. UALIZATION METHODS The subject matter of the article is TV3-117 aircraft engine and methods for monitoring and diagnosing its technical condition. The goal of the work is development of control and diagnostics method of TV3-117 aircraft engine technical condition in flight modes with the use of the modernized methods of the least squares and equalization. The following tasks were solved in the article: solution of control and diagnostics problems of TV3-117 aircraft engine technical condition in flight modes with the use of modernized methods of the least squares and equalization. The following methods used are – mathematical modeling methods, least squares method, equalization method, statistical methods of information processing. The following results were obtained – The developed control and diagnostics method of TV3-117 aircraft engine technical condition in flight modes with the use of modernized methods of the least squares and equalization allows to estimate the actual deviation of the engine parameters from the calculation caused by the manufacturing error and deformation of elements of the flowing part in the process of development and to increase the information and control time and speed. diagnostics 2…3 times due to the use of the individual model of the aircraft engine TV3-117 and the expanded expert knowledge base to its characteristics. Conclusions: The control and diagnostics method of TV3-117 aircraft engine technical condition in flight modes with the use of modernized methods of the least squares and equalization is developed, which allows to carry out the control and diagnostics of the technical state of the TV3-117 aircraft engine with a limited amount of initial information, as well as to identify and localize defects of the flowing part of the engine with precision to the node. Practical use of the results obtained. The developed method of control and diagnostics of the flowing part of the TV3-117 aircraft engine is an addition to the fuzzy expert system, which can serve to specify, confirm or refute the initial information regarding the current state of the TV3-117 aircraft engine obtained with the fuzzy expert system.
Математичне моделювання робочих процесів авіаційного газотурбінного двигуна ТВ3-117 для контролю і діагностики його технічного стану
(Вісник Херсонського національного технічного університету. - 2020. - № 1 (72). - Частина 1. -С. 18–34, 2020) Vladov, S. I.; Владов, С. І.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Shmelоv, Yu. M.; Шмельов, Ю. М.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Pylypenko, L. M.; Пилипенко, Л. М.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5221-0921; Podhornykh, N. V.; Подгорних, Н. В.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1503-6896; Nazarenko, N. P.; Назаренко, Н. Р.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9745-2430; Tutova, N. V.; Тутова, Н. В.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5609-5502; Dieriabina, I. O.; Дєрябіна, І. О.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5164-2976
Предметом дослідження в статті є авіаційний двигун ТВ3-117 та методи контролю і діагностики його технічного стану. Мета роботи – математичне моделювання робочих процесів авіаційного двигуна ТВ3-117 для контролю і діагностики його технічного стану в польотних режимах. В статті вирішуються наступні завдання: отримання системи рівнянь, що описують робочі процеси авіаційного двигуна ТВ3-117; різницева апроксимація рівнянь, що описують робочі процеси авіаційного двигуна ТВ3-117; розробка алгоритму реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117. Використовуються такі методи: методи математичного моделювання, метод різницевої апроксимації (перехід до безрозмірного вигляду рівнянь, різницева апроксимація, перехід до лінійної моделі в просторі і математичний опис відстані між двома сусідніми точками). Отримано наступні результати: Розроблений алгоритм реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, що дозволяє моделювати ситуації, які могли б статися під час експлуатації авіаційного двигуна ТВ3-117, що надає можливості проаналізувати вже минулі або передбачити розвиток майбутніх подій в тій чи іншій ситуації. Висновки: Розроблений алгоритм реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, можливо використовувати для динамічного відображення стану авіаційного двигуна в режимі реального часу, тобто застосувати його для створення програмного комплексу, який здійснює моніторинг динамічних (перехідних) процесів в авіаційному двигуні ТВ3-117. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: вперше розроблено метод контролю і діагностики інформаційних показників технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117, який базується на різницевій апроксимації рівнянь, що описують робочі процеси, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, що дозволить здійснювати контроль і діагностику термогазодинамічних показників в режимі реального часу. Предметом исследования в статье является авиационный двигатель ТВ3-117 и методы контроля и диагностики его технического состояния. Цель работы – математическое моделирование рабочих процессов авиационного двигателя ТВ3-117 для контроля и диагностики его технического состояния в полетных режимах. В статье решаются следующие задачи: получение системы уравнений, описывающих рабочие процессы авиационного двигателя ТВ3-117; разностная аппроксимация уравнений, описывающих рабочие процессы авиационного двигателя ТВ3-117; разработка алгоритма реализации разностной аппроксимации уравнений рабочих процессов, протекающих в авиационном двигателе ТВ3-117. Используются следующие методы: методы математического моделирования, метод разностной аппроксимации (переход к безразмерному виду уравнений, разностная аппроксимация, переход к линейной модели в пространстве и математическое описание расстояния между двумя соседними точками). Получены следующие результаты: Разработан алгоритм реализации разностной аппроксимации уравнений рабочих процессов, протекающих в авиационном двигателе ТВ3- 117, который позволяет моделировать ситуации, которые могли бы произойти при эксплуатации авиационного двигателя ТВ3-117, что дает возможность проанализировать уже прошедшие или предсказать развитие будущих событий в той или иной ситуации. Выводы: Разработанный алгоритм реализации разностной аппроксимации уравнений рабочих процессов, протекающих в авиационном двигателе ТВ3-117, возможно использовать для динамического отображения состояния авиационного двигателя в режиме реального времени, то есть применить его для создания программного комплекса, который осуществляет мониторинг динамических (переходных) процессов в авиационном двигателе ТВ3-117. Научная новизна полученных результатов заключается в следующем: впервые разработан метод контроля и диагностики информационных показателей технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117, основанный на разностной аппроксимации уравнений, описывающих рабочие процессы, протекающие в авиационном двигателе ТВ3-117, что позволит осуществлять контроль и диагностику термогазодинамических показателей в режиме реального времени. The subject matter of the article is TV3-117 aircraft engine and methods for monitoring and diagnosing its technical condition. The goal of the work is mathematical modeling of the working processes of the TV3-117 aircraft engine for control and diagnostics of its technical state in flight modes. The following tasks were solved in the article: getting the system of equations describing the workflows of the aircraft engine TV3-117; differential approximation of equations describing the workflows of the aircraft engine TV3-117; development of algorithm for implementation of differential approximation of the equations of work processes occurring in the aircraft engine TV3-117. The following methods used are – mathematical modeling methods, difference approximation method (transition to dimensionless form of equations, difference approximation, transition to linear model in space and mathematical description of the distance between two adjacent points). The following results were obtained – An algorithm for the implementation of the difference approximation of the equations of workflows occurring in TV3-117 aircraft engine has been developed, which allows to simulate situations that could occur during the operation of TV3-117aircraft engine, which provides an opportunity to analyze the past or predict the development of future events in that or other situation. Conclusions: The algorithm for implementing the differential approximation of the equations of workflows flowing in TV3-117aircraft engine, can be used to dynamically display the state of the aircraft engine in real time, that is, to apply it to create a software complex that monitors the dynamic (transient) processes in TV3-117aircraft engine. The scientific novelty of the obtained results is the following: for the first time the method of control and diagnostics of information indicators of TB3-117 aircraft engine technical state was developed, based on the differential approximation of equations describing the workflows occurring in TB3-117 aircraft engine, which will allow to control and real-time diagnostics of thermodynamic parameters.
Метод підвищення робасності нейромережевої моделі контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах
(Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського. - 2020. - Вип. 1/2020 (120). - С. 113–119., 2020) Владов, С. І.; Vladov, S. I.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Шмельов, Ю. М.; Shmelоv, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Грибанова, С. А.; Hrybanova, S. A.; ORCID:https://orcid.org/0000-0001-5831-2363; Гусарова, О. В.; Husarova, O. V.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9823-0044; Подгорних, Н. В.; Podhornykh, N. V.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1503-6896
Розроблено метод підвищення робастності нейромережевої моделі контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 у польотних режимах, який дозволяє зменшити помилки під час розрахунків контрольованих параметрів зазначеного авіаційного двигуна. При цьому застосовано метод нейроноінформатики при розробці нейромережевої моделі авіаційного двигуна ТВ3-117, градієнтний метод з адаптивним кроком під час навчання нейронної мережі, метод зворотного поширення задля навчання нейрорегулятора, метод зворотного поширення помилки задля навчання нейромодулятора. Для розв’язання задачі редукції нейромережевої моделі розроблено алгоритм на основі багатокритеріального навчання. У роботі здійснено оцінку робастності (здатність до узагальнення нейромережевої моделі) на основі обчислення специфічної міри складності мережі – «міри Вапніка–Червоненкіса» (VCdim), за допомогою якої задля збільшення робастності моделі необхідно зменшити кількість міжнейронних зв’язків при збереженні точності обчислень. У ході досліджень проведено обчислювальні експерименти, в яких нейронні мережі початково однакової топології піддавалися редукції трьома методами – запропонованим алгоритмом і двома стандартними, а саме, методом Optimal Brain Damage (OBD) й методом штрафних функцій. Розрахунково-експериментальним шляхом доведено, що розроблений алгоритм редукції нейронних мереж підвищує робастність побудованої на її основі моделі, та алгоритм перевершує стандартні методи за точністю і швидкістю навчання. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що удосконалено метод підвищення робастності нейромережевої моделі контролю і діагностики технічного стану авіаційних газотурбінних двигунів за рахунок комбінації системи нейромережевого контролю з емулятором і контролером, що застосовується для контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 у польотних режимах. Це дозволило з алгоритмом на основі багатокритеріального навчання зменшити середні помилки навчання нейронної мережі приблизно на 80 та 70 % відповідно порівняно з методом Optimal Brain Damage (OBD) й методом штрафних функцій відповідно. Разработан метод повышения робастности нейросетевой модели контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 в полетных режимах, который позволяет уменьшить ошибки в расчетах контролируемых параметров указанного авиационного двигателя. При этом применен метод нейроинформатики при разработке нейросетевой модели авиационного двигателя ТВ3-117, градиентный метод с адаптивным шагом при обучении нейронной сети, метод обратного распространения для обучения нейрорегулятора, метод обратного распространения ошибки для обучения нейромодулятора. Для решения задачи редукции нейросетевой модели разработан алгоритм на основе многокритериального обучения. В работе осуществлена оценка робастности (способность к обобщению нейросетевой модели) на основе вычисления специфической степени сложности сети – «меры Вапника–Червоненкиса» (VCdim), с помощью которой для увеличения робастности модели необходимо уменьшить количество межнейронных связей при сохранении точности вычислений. В ходе исследований проведены вычислительные эксперименты, в которых нейронные сети первоначально одинаковой топологии подвергались редукции тремя методами – предложенным алгоритмом и двумя стандартными, а именно, методом Optimal Brain Damage (OBD) и методом штрафных функций. Расчетноэкспериментальным путем доказано, что разработанный алгоритм редукции нейронных сетей повышает робастность разработанной на ее основе модели, и алгоритм превосходит стандартные методы по точности и скорости обучения. Научная новизна полученных результатов заключается в том, что усовершенствовано метод повышения робастности нейросетевой модели контроля и диагностики технического состояния авиационных газотурбинных двигателей за счет комбинации системы нейросетевого контроля с эмулятором и контроллером, который применяется для контроля и диагностики технического состояния авиационного двигателя ТВ3-117 в полетных режимах. Это позволило с алгоритмом на основе многокритериального обучение уменьшить средние ошибки обучения нейронной сети примерно на 80 и 70 % соответственно по сравнению с методом Optimal Brain Damage (OBD) и методом штрафных функций соответственно. The purpose of this work is to develop the method for increase the robustness of the neural network model for control and diagnostics of the TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes, which allows to reduce errors in the calculation of the controlled parameters of the specified aircraft engine. Methodology. The work is based on neuroinformatics method in developing a neural network model of the TV3-117 aircraft engine, gradient method with adaptive step in training a neural network, back propagation method for training a neuroregulator, back propagation method for training a neuromodulator. To solve the problem of reducing the neural network model, an algorithm based on multicriteria training has been developed. The work estimates robustness (the ability to generalize a neural network model) based on the calculation of a specific degree of network complexity – “Vapnik-Chervonenkis measures” (VCdim), with which to increase the robustness of the model it is necessary to reduce the number of interneuron connections while maintaining the accuracy of calculations. Results. During the research, computational experiments were carried out in which neural networks of initially the same topology were subjected to reduction by three methods – the proposed algorithm and two standard ones, namely, the Optimal Brain Damage (OBD) method and the penalty function method. It is proved by calculation and experiment that the developed algorithm for reducing neural networks increases the robustness of the model developed on its basis, and the algorithm surpasses standard methods in accuracy and speed of training. Originality. The method of increasing the robustness of the neural network model for monitoring and diagnosing of aircraft gas turbine engines technical state has been improved by combining the neural network control system with an emulator and a controller, which is used to control and diagnose of TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes. This allowed using the algorithm based on multicriteria training to reduce the average neural network learning errors by about 80 and 70 %, respectively, compared to the Optimal Brain Damage (OBD) method and the penalty function method, respectively. Practical value. The developed method is a component of the intelligent system of control and diagnostics of TV3-117 aircraft engine technical state in flight modes. References 14, table 1, figure 2.
Особливості деформації кривих сили світла світлодіодного модуля в ближній зоні освітленості
(Шлях успіху і перспективи розвитку (до 26 річниці заснування Харківського національного університету внутрішніх справ) : матеріали міжнар. наук.-практ. конф. (м. Харків, 20 листоп. 2020 р.). - Харків : ХНУВС, 2020.- С. 537-538., 2020) Шмельов, Ю. М.; Shmelov, Yu. M.; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Базик, О. І.; Bazyk, O. I.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1165-3176
Зазначено, що запропонована аналітична модель досить проста для інтерпретації механізмів формування кривих сили світла, а також придатна для апріорного їх моделювання на персональному комп’ютері з введенням паспортних характеристик в матричному вигляді. Отмечено, что предложенная аналитическая модель достаточно проста для интерпретации механизмов формирования кривых силы света, а также пригодна для априорного моделирования на персональном компьютере с введением паспортных характеристик в матричном виде. It is noted that the proposed analytical model is quite simple for interpreting the mechanisms of formation of luminous intensity curves, and is also suitable for a priori modeling on a personal computer with the introduction of passport characteristics in matrix form.
Особливості проектування систем освітлення відомчих аеродромів
(Актуальні проблеми сучасної науки в дослідженнях молодих учених : тези доп. учасників наук.-практ. конф. з нагоди святкування Дня науки (м. Харків, 15 трав. 2020 р.). – Харків : ХНУВС, 2020. – С. 400-401, 2020) Хебда, А. С.; Khebda, A. S.; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1917-9509; Голованов, С. Л.; Holovanov, S. L.; Шмельов, Ю. М.; Shmelov, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003
Зазначено, що одним з головних завдань, що стоять перед цивільною авіацією є необхідний рівень безпеки і регулярності польотів повітряних суден . Однією з ланок у ланцюгу забезпечення безпеки є світлосигнальна система аеродрому, яка є єдиним джерелом візуальної інформації для екіпажу повітряних суден на найбільш відповідальному етапі польоту - етапі візуального пілотування. Розглянуто особливості проектування систем освітлення аеродромів.
Підвищення надійності системи автоматичного управління авіаційним двигуном ТВ3-117 з використанням його бортової нейромережевої моделі
(Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського. - 2020. - Вип. 2(121). - С. 91-96, 2020) Владов, С. І.; Vladov, S. I.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8009-5254; Шмельов, Ю. М.; Shmelоv, Yu. M.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3942-2003; Сіора, А. С.; Siora, A. S.; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2934-7281; Яніцький, А. А.; Yanitskyi, A. A.; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5318-1915; Пономаренко, А. В.; Ponomarenko, A. V.
Проаналізовано підходи до вирішення проблеми підвищення надійності систем автоматичного управління авіаційними газотурбінними двигунами, в тому числі, і ТВ3-117, на основі алгоритмічного резервування. Визначено основні труднощі застосування алгоритмічного резервування в умовах льотної експлуатації повітряного судна. Розглянуто особливості застосування лінійних і нелінійних математичних моделей, виділені їх основні переваги та недоліки. Виявлено основні вимоги до математичної моделі задля ефективного застосування в системі автоматичного управління авіаційного двигуна ТВ3-117. Розроблено і представлено лінійну адаптивну бортову нейромережеву модель, призначену для роботи спільно з системою автоматичного управління авіаційного двигуна ТВ3-117. Описано методи вирішення проблеми адаптації нейромережевої моделі авіаційного двигуна ТВ3-117 до можливої зміни його технічного стану. Розглянуто питання реалізації детермінованих, стохастичних і випадкових поправок для корекції моделі під час експлуатації двигуна. Оцінено застосування одновимірної і багатовимірної фільтрації Калмана вхідних і вихідних параметрів нейромережевої моделі авіаційного двигуна ТВ3-117 для підвищення її точності і надійності. Представлений приклад успішної реалізації фільтрації Калмана вхідного сигналу положення поршня дозувальної голки в результаті моделювання за даними, отриманими в результаті льотних випробувань повітряного судна. Визначена область застосування нейромережевої моделі авіаційного двигуна ТВ3-117 і ситуації, в яких модель функціонувати не може. Проведено оцінку похибки моделі для основних режимів експлуатації двигуна: похибка частоти обертання ротора турбокомпресора не перевищила 1,25 %, тиску повітря за турбокомпресором – 3,5 %, температури газів за турбіною компресора – 2,2%. Отримані дані свідчать про можливе впровадження нейромережевої моделі авіаційного двигуна ТВ3-117 в бортову систему контролю і діагностики його технічного стану в польотних режимах.