Кафедра кіберфізичних та інформаційно-вимірювальних систем

Металургійна промисловість станом на сьогодні, не зважаючи на війну, залишається одним з основних секторів економіки України, забезпечуючи долю ВВП країни на рівні 5,7%. Для виготовлення сталі досі в Україні залишається досить популярним мартенівський процес, незважаючи на його значну питому енерговитратність. Станом на сьогодні, незважаючи на тенденцію переходу до електросталеплавильного виробництва, в експлуатації на ПАТ Запоріжсталь перебувають 7 мартенівський печей. Тому підвищення ефективності процесу виплавки сталі в мартенівських печах за рахунок впровадження сучасних інформаційних технологій та вдосконалення алгоритмів автоматичного керування є актуальною задачею.

Харчова промисловість є важливою складовою повсякденного життя людини, оскільки вона забезпечує виробництво основних продуктів харчування, а також відіграє провідну роль у забезпеченні населення соціально-значущими продуктами. Макаронні вироби є розповсюдженим продуктом, що відрізняються стабільним широким споживанням завдяки своїй високій поживності. Автоматизація технологічних процесів з випуску продуктів харчування є швидко зростаючим трендом. Особливо під час пандемії Covid-19 багато виробників почали замінювати ручні робочі кроки повністю автоматизованими рішеннями, які допомагають виробникам продуктів харчування досягти своїх виробничих цілей на високому рівні ефективності та якості. Незалежно від того, буде автоматизована обробка продукції на одній технологічній машині або при автоматизації всієї лінії, все одно автоматизація значно поліпшує багато показників технологічного процесу.

У процесі вирощування різноманітних сільськогосподарських культур утворюється велика кількість рослинних відходів, які необхідно утилізувати з метою зменшення їх негативного впливу на навколишнє середовище. При самостійному гнитті біологічних відходів, крім забруднення повітря та водних ресурсів, у деяких випадках може утворюватися метан, який є парниковим газом. Таким чином переробка рослинних відходів є актуальним завданням аграрної промисловості. На сьогодні одним з перспективних напрямків утилізації рослинних відходів є вермикомпостування. Даний процес проходить на вермифермах де каліфорнійскі черв’яки (дощові) перетравлюють рослинні відходи у результаті чого утворюється сухе біологічне добриво – біогумус та рідке біологічне добриво – вермичай. Окрім того при цьому збільшується маса черв’яків, які використовуються як білкова кормова добавка.

Дугова сталеплавильна піч – це піч, яка нагріває матеріал за допомогою електричної дуги. В дугових електропечах завантажений матеріал безпосередньо піддається впливу електричної дуги, отже струм, що проходить через матеріал, є основним джерелом енергії для здійснення процесу розплавлення металу Показники якості сталі напряму залежить від багатьох параметрів, в тому числі від температурних показників самого процесу плавлення металу, які, у свою чергу, визначаються процесами переміщення електродів та забезпечення заданого значення струму через електроди. Отже, вдосконалення методів автоматичного керування цими параметрами є актуальним завданням.

Регулювання при клімат-контролю в старих будівлях на сьогодні жодним чином не можливо назвати оптимальним, як із точки зору ефективності використання теплоносіїв, так і точного вибору температури у кімнаті. У старих будівлях часто використовуються матеріали, що не забезпечують належної теплоізоляції (деревина, цегла, бетон без термічних вставок). Це призводить до швидкої втрати тепла через стіни, вікна, підлогу і дах, що вимагає постійного нагрівання приміщення для підтримки комфортної температури.

Безпілотні літальні апарати (БПЛА) успішно застосовуються у воєнній та цивільній сферах і мають великий потенціал для пошукових завдань у непередбачуваних середовищах. Протягом останніх років було розроблено та поширено широкий спектр моделей, доступних для споживачів. БПЛА можуть літати автономно по визначених маршрутах, мають камери для аерофотозйомки і здатні перевозити вантажі. Компактні, легкі та маневрені мультимоторні дрони використовують різні типи датчиків, що дозволяють виявляти об'єкти пошуку в небезпечних областях. Такі дрони мають широкий спектр застосувань, включаючи повітряний моніторинг промислових підприємств, сільське господарство і надання допомоги в разі катастрофи для швидкої оцінки ситуації та координації сил реагування.

Тема гідравлічного приводу виконавчого органу робота є вкрай актуальною у світлі сучасних тенденцій у галузі робототехніки та автоматизації. Застосування гідравлічних систем у роботі може значно підвищити його продуктивність та ефективність, особливо у випадках, коли потрібна висока сила або точність при виконанні завдань. Розглянемо кілька аспектів, що наголошують на перевагах

Одним з основних напрямків економічного розвитку України є підвищення ефективності доменного виробництва, яке може бути досягнуто шляхом покращення якості агломерації залізняку та економії палива для даного процесу. Вирішальними впливами на процес спікання є газопроникність і структура шару шихти на агломераційній стрічці які, своєю чергою, визначаються якістю огрудкування сипучого матеріалу у барабанному грануляторі. Аналіз стану керування огрудкуванням сипких матеріалів на сьогодні показує, що на вітчизняних виробництвах спроби отримання гранулят із заданими властивостями часто не мають задовільного результату через недостатню вивченість процесу, відсутність раціональних критеріїв керування, використання інших керуючих впливів, які є збуренням для процесів транспортування та спікання шихти, а також через відсутність комплексного підходу до формування гранулометричного складу шихти під час огрудкування та транспортування на агломераційну стрічку. Наслідками зазначених проблем є зниження продуктивності агломераційних машин та нераціональне використання теплоти згоряння твердого палива. Зазначені недоліки можуть бути усунуті шляхом вдосконалення алгоритмів автоматичного керування процесом огрудкування на гірничо-збагачувальному комбінаті.

У сучасному виробництві хлібобулочних виробів автоматизація процесів має важливе значення для підвищення ефективності, якості продукції та зменшення витрат. Однією з найбільш перспективних технологій у цій галузі є використання самоналагоджувальних систем автоматичного управління, які дозволяють оптимізувати параметри технологічного процесу в реальному часі. Вони сприяють зменшенню людського фактора, адаптації до змінних умов та покращенню стабільності виробництва.

Магнітний підсилювач – це електромагнітний пристрій, який забезпечує плавну зміну напруги змінного струму в результаті зміни індуктивного опору робочої котушки, яка намотана на феромагнітний сердечник за рахунок підмагнічування його обмотки керування постійним струмом. Ідея використання магнітного насичення сердечника для керування рівнем напруги з'явилася ще на початку двадцятого століття, коли вчені досліджували властивості феромагнітних матеріалів. Принципи магнітного насичення для зміни рівня напруги струмів були відомі завдяки роботам таких дослідників, як Майкл Фарадей та Джеймс Максвелл. Один із перших патентів на магнітний підсилювач належить Ернсту Александерсону, американському інженеру шведського походження.