Магістерські роботи (КІТВП)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Система автоматизованого керування дроном-рятівником(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Рудковський, Ілля Едуардович; Стельмах, Наталія ВолодимирівнаУ магістерській дисертації було проведено дослідження та розробку системи автоматизованого керування дроном-рятівником для підвищення ефективності пошуково-рятувальних операцій. За основу було обрано методи комп'ютерного зору та автоматизованого керування. Робота складається з чотирьох розділів, а також містить огляд сучасних технологій розпізнавання та класифікації об'єктів, методів керування БПЛА та розробку стартап-проекту. Матеріал викладено на 107-ми сторінках, що включають в себе 34 рисунки, 25 таблиць та 43 літературних джерел. В першому розділі розглянуто застосування та роль БПЛА у пошуково-рятувальних операціях, особливості використання дронів-рятівників, їх основні завдання та функції. Проведено аналіз наукових досліджень та практичних реалізацій у сфері пошуково-рятувальних робіт. В другому розділі проведено огляд та аналіз методів моделювання, розглянуто основні математичні моделі для моделювання динаміки та управління БПЛА, методи обробки відеопотоку для виявлення людей, а також математичні основи визначення та класифікації поз. Третій розділ містить розробку системи автоматизованого керування системою навігації та розпізнавання дрона-рятівника, включаючи структуру системи, розрахунок цифрового контуру керування сервоприводами стабілізаційної платформи, розробку навігаційної підсистеми та підсистеми розпізнавання об'єктів відеопотоку. В четвертому розділі представлено розробку стартап-проекту, що включає аналіз ринкових можливостей, розробку ринкової стратегії та маркетингової програми.Документ Відкритий доступ Цифровий двійник виробничого процесу складання виробів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Філіппов, Олексій В'ячеславович; Демченко, Марія ОлександрівнаМагістерська дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, переліку джерел посилання та списку наукових праць. Основний текст складається із 90 сторінок, включає 25 рисунків, 23 таблиці та 45 джерел посилання. У роботі обґрунтовано актуальність розроблення цифрових двійників для виробничих процесів у контексті Індустрії 4.0. Вступ містить визначення мети дослідження — розробка архітектури та компонентів цифрового двійника для складального виробництва, а також формулювання завдань і наукової новизни роботи. Перший розділ присвячено аналізу проблеми розроблення та впровадження цифрових двійників у промисловості. Детально розглянуто поняття цифрового двійника, його основні функції та переваги для сучасного виробництва, а також ідентифіковано основні виклики, пов’язані з впровадженням цієї технології. У другому розділі виконано аналіз існуючих концепцій та архітектур цифрових двійників. Представлено огляд міжнародних стандартів, таких як RAMI 4.0 та ISO 23247, і досліджено багатошарові архітектури, які забезпечують інтеграцію фізичних та віртуальних виробничих систем. Третій розділ зосереджено на розробці архітектури цифрового двійника складального виробництва. Визначено вимоги до системи, побудовано імітаційну модель складального процесу та запропоновано структуру взаємодії між фізичними і цифровими компонентами системи. У четвертому розділі розглянуто створення стартап-проєкту на основі розробленого цифрового двійника. Проведено аналіз ринкових можливостей, розроблено бізнес-модель та маркетингову стратегію для впровадження технології у промисловість. Наукова новизна полягає у розробці моделей цифрових двійників для об’єктів складання та виробничих процесів, що дозволяє відстежувати стан виробництва в реальному часі та оптимізувати ресурси. Практична цінність роботи полягає у можливості впровадження запропонованого цифрового двійника для підвищення ефективності складального виробництва. Результати дослідження апробовані на наукових конференціях і опубліковані в спеціалізованих виданнях.Документ Відкритий доступ Система автоматизованої фіксації камери FРV дрону(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Сидорчук, Артем Юрійович; Безугла, Наталя ВасилівнаОбсяг роботи: 128 сторінок; Кількість ілюстрацій: 52; Кількість таблиць: 36; Кількість формул: 15; Кількість джерел за переліком посилань: 39. Актуальність дослідження: Стабілізація камери FPV-дрону є важливим елементом для забезпечення точності виконання завдань у екстремальних та динамічних умовах. За останні кілька років галузь розбробки БПЛА дуже сильно розвинулась. Цьому посприяло різке збільшення попиту на продукт. Кожного дня виробництво БПЛА маштабується, попит на дрони продовжує зростати, для того, щоб продукт залишався актуальним, необхідно постійно його покращувати. Мета та завдання дисертаційної роботи. Метою роботи є розширення функціональних можливостей FPV дрону за рахунок створення засобу автоматизованої фіксації камери в заданому положенні. Виходячи з поставленої мети, було визначено завдання дослідження: 1. Провести аналіз функціональних особливостей безпілотних літальних апаратів та розробити їх класифікацію. 2. Визначити залежність швидкості літального апарату (FPV дрону) від його конструктивних особливостей та зовнішніх чинників. 3. Обґрунтувати необхідність автоматизованої фіксації камери FPV дрону в певному положенні під час польоту. 4. Розробити функціональну схему системи автоматизованої фіксації камери. 5. Провести вибір елементної бази системи автоматизованої фіксації камери. 6. Описати принцип керування системою автоматизованої фіксації камери. 7. Розробити прототип системи автоматизованої фіксації камери. 8. Провести необхідні експериментальні дослідження. 9. Розробити стартап-проєкт Об’єкт дослідження – Процеси контролю та керування просторовим положенням камери. Предмет дослідження – Система автоматизованої фіксації камери. Методи дослідження – методи програмування та схемотехніки. Практична цінність отриманих результатів. Розроблено прототип системи автоматизованої фіксації камери та проведено експериментальні дослідження, результати яких підтвердили ефективність запропонованого технічного рішення.Документ Відкритий доступ Імітаційне моделювання дискретних виробничих систем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Покрова, Дмитро Миколайович; Вислоух, Сергій ПетровичМагістерська дисертація складається зі вступу, п’яти розділів, загальних висновків по роботі, списку використаної літератури та додатків. Дисертація складається зі 99 сторінок основного тексту, 31 рисунок, 33 таблиці та містить 8 додатків. Перший розділ було присвячено аналізу стану моделювання роботи виробничих систем та постановки задачі дослідження. Описано поняття виробничої системи, а також виконано вибір оптимального програмного забезпечення для виконання задач дослідження. У другому розділі виконано опис питань побудови та моделювання виробничих систем. Виконано вибір ефективного методу моделювання технологічних систем у приладобудуванні, конкретно обрано використання імітаційного моделювання у GPSS World. У третьому розділі розглянуто особливості використання системи GPSS World. Описано процес роботи та моделювання виробничих процесів у приладобудуванні. Четвертий розділ присвячено розробці методики практичного застосування системи на прикладах імітаційного моделювання технологічного процесу виготовлення деталі та складання приладу. У розділі надано детальний опис отриманих результатів, надано рекомендації щодо оптимізації. У п’ятому розділі виконано розробку стартап-проєкту в межах якого було виконано аналіз можливостей запуску, розроблено ринкову стратегію та маркетингову програму стартапу. Оцінено загальні показники конкурентоспроможності та можливості розвитку.Документ Відкритий доступ Розроблення методів та алгоритмів автоматизованого контролю та діагностування технологічних процесів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Нестеренко, Андрій Вячеславович; Філіппова, Марина В'ячеславівнаОбсяг роботи: 122 Кількість ілюстрацій: 46 Кількість таблиць: 29 Кількість джерел з переліком посилань: 22 Актуальність теми Технічні системи піддаються впливу багатьох зовнішніх і внутрішніх факторів, які є причинами повільного псування виробів і можливих збоїв у роботі систем. Можна вважати, що всі несправності технічних систем, які виникають при нормальній роботі, є небажаними і шкідливими. Несправності або знижують якість виробленої продукції, або, в гіршому випадку, остаточно переривають виробничий процес, що призводить до вимірних економічних втрат. Значення втрат іноді настільки величезне, що зростаючий інтерес до ефективних методологій діагностики зрозумілий. Найбільш серйозні труднощі з розробкою хорошої діагностичної методології для технічних систем: зростаюча складність їх структур і різноманітність використовуваних технологій. Ці два фактори дуже ускладнюють процес діагностики навіть для добре підготовлених спеціалістів, збільшують час, необхідний для діагностики та відновлення, а також ускладнюють діагностичні процедури. Зважаючи на вищезазначені факти, розробка ефективних методологій діагностики стає дуже важливим завданням. Ефективна діагностична методологія повинна мати можливість підтримувати діагностичні дії людини або навіть проводити діагностику досить автоматично. Мета і завдання дослідження Метою дисертаційної роботи є розроблення методів та алгоритмів автоматизованого контролю та діагностування технологічних процесів з метою покращення швидкості діагностичних процедур, за допомогою побудови ієрархічних структур систем, підвищення точності процесу діагностування за рахунок верифікації етапів діагностики. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: 1. Проаналізувати існуючі підходи при створенні ефективних систем діагностики, зокрема з використанням засобів штучного інтелекту. 2. Представити формальну концепцію загальної моделі для моделювання ієрархічних структур складних систем для використання в діагностиці. 3. Розробити методологію ієрархічної діагностики. 4. Розробити алгоритми виправлення несправностей. 5. Провести моделювання роботи алгоритму. 6. Розробити стартап проєкт Об’єкт дослідження Системи моніторингу та діагностування технологічних процесів Предмет дослідження Метод ієрархічого діагностування нестравностей обладнання, алгоритм корекції систем діагностування Методи дослідження Моделювання в середовищі Matlab/Simulink, математичні методи аналізу систем, методи штучного інтелекту для аналізу та верифікації діагностичних процедур. Наукова новизна одержаних результатів Розроблено алгоритм діагностування технологічного процесу з використанням ієрархічних процедур (процедур з ефектом «фокусу) на основі застосування аналізу залишків, що дозволяє скоротити час виконання діагностичних процедур та підвищити точність пошуку несправностей. Практичне значення одержаних результатів Розроблено ієрархічний алгоритм аналізу несправностей; розроблено метод точкового аналізу з функцією фокусу; проведено моделювання та дослідження розробленого алгоритму на процесі електрогенерації.Документ Відкритий доступ Комп'ютерно-інтегрована лазерна система(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Пащенко, Гліб Андрійович; Терещенко, Микола ФедоровичОбсяг роботи: 112 сторінок. Кількість ілюстрацій: 36 ілюстрацій. Кількість таблиць: 27 таблиці. Кількість джерел за переліком посилань: 68 джерел. Актуальність теми. В наш час розвиток медицини залежить від технологічних інновацій, серед яких комп’ютерно-інтегровані лазерні системи (КІЛС) займають одне з провідних місць. КІЛС надають можливість широко застосовувати лазерне випромінювання в хірургії, фізіотерапії, а також косметології. Проте важливим завданням залишається збільшення точності моделювання процесів тепло та масообміну між лазерним випромінюванням і біологічною тканиною (БТ) під час роботи КІЛС, адже завжди існує ймовірність виникнення негативних наслідків для пацієнтів після дії ЛВ. Більш точне розуміння процесів, що відбувається в БТ матиме значний вплив на точне та ефективне використання систем КІЛС. Станом на сьогодення здійснюється велика кількість досліджень для розумінням процесів, які відбуваються в БТ під час дії лазерного випромінювання. Для зменшення ризиків та підвищення ефективності застосування КІЛС потрібно покращити актуальну існуючу модель для моделювання взаємодії ЛВ з біологічною тканиною, а також розробити програмне забезпечення для моделювання процесів взаємодії ЛВ з БТ, що в свою чергу дозволить шляхом моделювання налаштовувати апарати КІЛС для найбільш ефективного та безпечного використання даних систем. Мета магістерської роботи. Метою роботи є вдосконалення існуючої моделі взаємодії лазерного випромінюванням з біологічною тканиною, моделювання процесу та розробка програмного забезпечення прогнозування процесів тепло та масообміну в біологічній тканині в залежності від характеристик лазерного випромінювача КІЛС, а саме потужності , довжини хвилі, тривалості дії ЛВ та типу біологічної тканин: м’язова, жирова , кісткова та інших. Задачі дослідження. 1. Огляд та аналіз літературних джерел по комп’ютерно-інтегрованих лазерних системах їх структури та автоматизація і класифікація. 2. Аналіз і світовий огляд існуючих моделей взаємодії лазерного випромінювання з біологічними тканинами. 3. Розробка достовірної і більш ефективної моделі взаємодії лазерного випромінювання з біологічною тканиною. 4. Створити сучасне програмне забезпечення для моделювання процесів тепло та масообміну між ЛВ та біологічними тканинами різних типів. 5. Оцінити вплив ЛВ на жирову, кісткову та м'язову тканини в залежності від характеристик лазерного випромінювача КІЛС. Об’єкт дослідження - процеси взаємодії лазерного випромінювання з біологічними тканинами. Предмет дослідження – температурні показники процесів тепло та масообміну в біосередовищі та їх моделі під час дії лазерного випромінювання з використанням КІЛС на різні типи біологічних тканин. Методи втілення поставлених задач. Для реалізації поставлених задач використовуються методи статистичної обробки даних, математичного моделювання процесів тепло та масообміну з врахуванням змін параметрів лазерного випромінювання в реальному часі, відповідно до вибраного реального типу КІЛС та конкретної біологічної тканини, а також розробці програмного забезпечення та оцінкою отриманих даних на основі розробленої і модифікованої моделі двофазного запізнення. Наукова новизна отриманих результатів Вперше запропонована і порівняна з фактичним матеріалом більш об’єктивна, модель взаємодії лазерного випромінювання з конкретною біологічною тканиною з врахуванням реальних змін параметрів ЛВ в часі. Практичне значення отриманих результатів. Розроблена нова структура КІЛС, модифікована модель двофазного запізнення, що дало можливість більш точно та достовірно оцінити реальний вплив дії лазерного випромінювання на різні типи біологічних тканин та прогнозувати зміни температурних градієнтів БТ в часі, що суттєво підвищило безпеку лазерних процедур.Документ Відкритий доступ Комп'ютерно-iнтегрована багатоканальна система форс-мiографiчних вимiрювань(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Турик, Андрiй Iгорович; Вонсевич, Костянтин ПетровичОбсяг роботи: 88 стор. Кількість ілюстрацій: 51 шт. Кількість таблиць: 36 шт. Кількість джерел: 59 шт. Кількість формул: 3 шт У першому розділі розглянуто принципи вимірювання форс-міографічних сигналів та основні особливості їх аналізу. Здійснено огляд типових тензорезистивних датчиків, визначено їх оптимальну кількість та місце розташування на кінцівці пацієнта. Окремо розглянуто принципи побудови електричної схеми для досягнення необхідного відгуку сенсора. Описано принципи попередньої обробки сигналів, включаючи фільтрацію, нормалізацію, поділ на часові вікна з подальшим виділенням сигнальних ознак. Для класифікації визначених показників запропоновано використання моделі штучної нейронної мережі. У другому розділі було представлено розроблення функціональної схеми для вимірювання форс-міографічних сигналів, здійснено вибір основних компонентів для системи, розроблено схеми включення електричних елементів та описано процес проектування макету друкованої плати для її подальшого виготовлення й інтеграції до складу системи. Реалізовано власний варіант вимірювального пристрою. У третьому розділі запропоновано загальний алгоритм вимірювання форс-міографічних сигналів та визначено набір часових характеристик для подальшої класифікації рухів верхньої кінцівки. Представлено процес розроблення програмного забезпечення форс-міографічної системи та особливості його застосування. Спроектовано модель штучної нейронної мережі для здійснення машинної класифікації. Проведено експериментальне дослідження та апробацію розробленої системи на чотирьох видах рухів долоні. Виконано оцінювання достовірності отриманих результатів шляхом побудови матриці похибок класифікації. У четвертому розділі на основі створеної системи було сформовано стартап-проєкт «Комп’ютерно-інтегрована багатоканальна система форс-міографічних вимірювань». У ході написання розділу було розглянуто особливості ідеї стартапу, проведено аналіз можливості його реалізації та створено стратегію комерціалізації проекту в галузі біонічного протезування.Документ Відкритий доступ Автоматизована система управління маніпуляційними роботами на основі математичного об'єктного моделювання(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Мирза, Денис Сергійович; Філіппова, Марина В'ячеславівнаОбсяг роботи: 131 сторінок; Кількість ілюстрацій: 49; Кількість таблиць: 32; Кількість формул: 32; Кiлькiсть джeрел за перелiком пoсилань: 33 Актуальність дoслідження визнaчaється широким спектрoм застoсування мaніпуляційних роботів у різних сферах. У магістерській роботі розглядається автоматизована система управління такими роботами на основі математичного об'єктного моделювання. Сьогодні маніпуляційні роботи відіграють важливу роль у промисловості, будівництві, наукових дослідженнях та військових операціях, виконуючи різноманітні завдання: від точних виробничих процесів до робіт у небезпечних умовах. Одним із ключових елементів автоматизованих систем є промислові роботи-маніпулятори, які потребують високої точності управління та адаптивності до різних умов. Такі роботи можуть мати різні конфігурації та алгоритми керування. Зокрема, важливим напрямком дослідження є використання роботів, які мають автомазиваний механізм роботи. Це дозволяє спростити процес управління та забезпечити високу ефективність, особливо в складних і динамічних середовищах. Мета роботи – розробка математичної моделі та створення системи управлінням маніпуляційними промисловими роботами за допомогою математичного моделювання на базі Arduino, для автоматизації керування. Зaвдання дoслідження. Для дoсягнeння пoставленої мeти необхідно вирішити такі завдання: 1. Провести аналіз різних типів роботів; та методів їх управління; 2. Дослідження фізичних і математичних моделей робота - маніпулятора; 3. Розроблювання моделі робота для проведення тестування; 4. Створення алгоритму співпраці між смартфоном на базі Android/IOS та платою Ardui7no; 5. Розроблювання програмного забезпечення для реалізації автоматизованого управління; 6. Тестування інтегрованої системи; 7. Розробити план впровадження стартап - проекту Об'єкт дослідження – керування маніпуляційним роботом. Предмет дослідження – система управління маніпуляційним роботом. Методи дослідження – проведені дослідження ґрунтуються на принципах моделювання систем тіл у теоретичній механіці, методах теорії механізмів і машин та теорії моделювання, методах моделювання систем керування, що реалізують принципи компенсації та регулювання за відхиленням, чисельних методах і методах технології паралельних обчислень. Зокрема, для опису руху маніпуляційних систем застосовували метод Лагранжа-Ейлера з використанням матриць перетворення однорідних координат. Наукова новизна. Розроблено модель багаторівневої системи yпрaвління мaніпуляційними робoтами, якa об'єднує голосове управління, ручне керування та автоматичне виконання команд, що забезпечує підвищення ефективності й точності роботи робототехнічних систем. Впроваджено математичну модель, розроблену на основі математичного об'єктного моделювання для системи управління маніпуляційними роботами, яка дозволяє адаптуватися до змінних умов середовища та виконувати завдання в реальному часі з високою точністю. Практичне значення. Створенно багаторівневу систему управління маніпуляційними роботами, яка об'єднує голосове управління, ручне керування та автоматичне виконання команд я, яка адаптується до змін середовища в реальному часі. Розроблено мобільний додаток, інтуїтивний інтерфейс якого спрощує управління маніпуляційним роботом, навіть для некваліфікованих користувачів, знижуючи вплив людського фактора та підвищуючи ефективність.Документ Відкритий доступ Система керування технологічним процесом виготовлення кабельної продукції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Тижук, Денис Юрійович; Філіппова, Марина В’ячеславівнаОбсяг роботи: 107 Кількість ілюстрацій: 23 Кількість таблиць: 29 Кількість джерел з переліком посилань: 37 Актуальність теми. Автоматизація технологічних процесів у виробництві кабельної продукції є актуальним завданням, зумовленим необхідністю підвищення ефективності, зниження витрат та забезпечення високої якості продукції. Виробництво кабелів потребує точного контролю параметрів, таких як натяг дроту, якість ізоляції та стабільність технологічних умов. Удосконалення автоматизованих систем управління сприяє вирішенню цих завдань, забезпечуючи стабільність процесу та відповідність продукції сучасним стандартам. Зв’язок дослідження з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконано у межах науково-дослідної роботи кафедри, спрямованої на розробку інноваційних рішень для управління технологічними процесами у виробництві. Результати роботи узгоджуються з державними програмами модернізації промисловості та впровадження новітніх технологій у виробництво. Мета і задачі дослідження. Мета роботи — розробка автоматизованої системи управління технологічним процесом виготовлення кабельної продукції з підвищенням якості та ефективності виробництва. Для досягнення мети були поставлені такі задачі: 1. Аналіз факторів, що впливають на якість виробництва кабелів. 2. Розробка математичної моделі технологічного процесу. 3. Вибір оптимальних методів управління параметрами процесу. 4. Розробка та тестування автоматизованої системи контролю виробництва. 5. Оцінка економічної ефективності впровадження розробленої системи. Об’єкт дослідження. Технологічний процес виготовлення кабельної продукції, включно з основними технологічними етапами: волочінням, нанесенням ізоляції та контролем якості продукції. Предмет дослідження. Параметри процесу виготовлення кабелів, що визначають якість продукції та ефективність їх виробництва. Методи дослідження. Для виконання роботи використовувались аналітичні методи, математичне моделювання, експериментальні дослідження та програмне забезпечення для симуляції автоматизованих систем. Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано новий підхід до автоматизації контролю технологічного процесу виробництва кабельної продукції, що включає інтеграцію сучасних методів управління натягом дроту та моніторингу параметрів ізоляції. Розроблено математичну модель, яка враховує нелінійності технологічного процесу та забезпечує високу точність контролю. Практичне значення одержаних результатів. Розроблено систему контролю технологічного процесу виробництва кабельної продукції, що включає інтеграцію сучасних методів управління натягом дроту та моніторингу параметрів ізоляції, яка може бути впроваджена у виробничих лініях для підвищення якості продукції та зменшення браку. Результати можуть бути використані для створення нових технологічних ліній або модернізації існуючих.Документ Відкритий доступ Ультразвукова комп’ютерно - інтегрована медична система(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Борута, Михайло Ігорович; Терещенко, Микола ФедоровичОбсяг роботи: 125 сторінок. Кількість ілюстрацій: 49 ілюстрацій. Кількість таблиць: 38 таблиць. Кількість джерел за переліком посилань: 69 джерел. Актуальність теми. На сьогодні здобутки у сфері медичних технологій спрямовані на розвиток інноваційних неінвазивних методів, де ультразвукові коливання використовуються як джерело енергії. Прогрес у технологіях глибинного дослідження призвів до революційних змін у розробці ультразвукових комп’ютерно-інтегрованих медичних систем (УКІМС), що суттєво вплинуло на вдосконалення процесів проникнення МР, отриманих різними методами. Цей розвиток часто порівнюється з комп’ютерним зором, який базується на аналізі шаблонів і очікування глибинного проникнення. Попри високі очікування щодо досліджень і розробок в галузі ультразвукової терапії із застосуванням штучного інтелекту, його клінічне впровадження стикається з певними викликами. Необхідно стандартизувати процеси проникнення медичних розчинів (МР), запропонувати класифікацію, інтегрувати клінічну інформацію та забезпечувати зворотний зв'язок щодо результатів, щоб максимально підвищити ефективність введення лікарського розчину в тіло пацієнта. Ультразвук у поєднанні з фармацевтичними препаратами стає дедалі популярнішим фізіотерапії та косметології. Це пов’язано з дослідженнями, які довели ефективність такого підходу, адже ультразвукові коливання сприяють проникненню лікарських речовин у шкіру, підвищуючи швидкість їх проникнення у жирову, м’язову та кісткову тканини. Такий вплив покращує дифузійні процеси та стимулює активізацію фізіологічних функцій організму. Наразі триває чимало досліджень, які зосереджені на подоланні бар’єрних властивостей шкіри. Для забезпечення високої ефективності необхідно створити методику, що дозволить прогнозувати та контролювати процес проникнення лікарських речовин через шкірний покрив. У роботі представлено вдосконалену адаптивну ультразвукову комп’ютерно – інтегровану медичну систему для вирішення завдань підвищення абсорбції, швидкостей розповсюдження коливань та синергічної високої якості підвищення функціонування фізіологічних процесів в організмі. Для корекції швидкості проходження звуку пропонується проаналізувати метод багатокомпонентного пошарового розподілу, який автоматично сегментує в межах зразка і має оптимальну швидкість звуку на основі ультразвукових сигналів випромінювача. Мета магістерської дисертації: структура ультразвукової комп'ютерно-інтегрованої медичної системи для дослідження глибин проходження медичних розчинів в біосередовище у взаємозв’язку з параметрами ультразвукову. Завдання дослідження. За метою дисертації поставлені наступні завдання: - Огляд та аналіз сучасних ультразвукових систем, наукових і патентних матеріалів, класифікація УКІМС, встановлення напрямів їх розвитку. Розробка структури комп'ютерно-інтегрованої медичної системи. - Дослідження математичної моделі, що врахує взаємодію параметрів УЗ випромінювання з конкретними біологічними тканинними шарами організму при дії ультразвукового сигналу на БТ. - Експериментальні дослідження та проведення оцінки параметрів УК при дії на БТ, вивчення впливу інтенсивності УЗ на глибину проходження медичних розчинів в БТ. - Розробка стартап-проєкту. Об'єкт дослідження: взаємодія ультразвукових хвиль з біологічними середовищами та дія ультразвукових коливань на неінвазивне введення медичних розчинів через шкіру. Предмет дослідження: зміна параметрів ультразвуку з комп'ютерно-інтегрованих медичних системах та їх вплив на параметри глибини проникнення медичних розчинів у біосередовище. Методика дослідження. При виконанні магістерських досліджень використовувалися методи акустичного аналізу, біофізики, біометричної оцінки; математичної статистики і моделювання при обробці результуючих даних. Наукова новизна досліджень базується на встановленому математичному взаємозв'язку між параметрами ультразвуку та значеннями глибини проходження медичних розчинів. Практичне значення. Оптимізована структура та методи функціонування ультразвукової комп'ютерно-інтегрованої медичної системи. (Заявка на патент України u202405100). Отримана формульна залежність між глибиною проникнення медичних розчинів в біосередовище та акустичним тиском. Розроблена та апробована методика визначення значень глибини проходження медичних розчинів.Документ Відкритий доступ Автоматизована система керування процесами постобробки деталей, утворених ЗD-друком(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Жук, Ярослав Борисович; Клочко, Тетяна РеджинальдівнаМагістерська дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків до кожного розділу, загального висновку роботи, переліку джерел та посилань та додатків у вигляді тексту програми. Основний текст складається із 89 сторінок, включає 93 рисунків, 34 таблиць та 51 джерело згідно з переліком посилань. У вступі описана актуальність теми даної дисертації, описано головну мету роботи, обґрунтовано ключові завдання до вирішення, описано об’єкт та предмет дослідження, розглянуті в роботі, наведено методи досліджень, представлено наукову новизну, а також відомості про апробацію та публікації за темою дисертації. У першому розділі представлено результати огляду наукової та науково-популярної літератури, які описують технологію 3D-друку, її активне застосування у виробництві, її переваги та недоліки, способи виявлення та усунення похибок. Виконано аналіз особливостей технологічного процесу Моделювання Плавленого Осадження, на якому ґрунтується розв’язання проблем дисертації, описано стан використання надрукованих деталей. Розглянуто сучасні варіанти полегшення процесу постобробки, проаналізовано можливість їх автоматизації. Наведено висновки із аналізу літературних джерел та сформульовано головні задачі магістерської дисертації. У другому розділі, на основі висновків попереднього розділу, було описано та розроблено схему роботи та технологічний процес автоматизованої системи керування процесом постобробки, покроково проведено аналіз та описано модулі, що входять в автоматизовану систему. Докладно розглянуто модуль швидкісного вимірювання розмірів деталі, визначено головні параметри, необхідні для дослідження, на основі яких проведено експериментальне дослідження друкованих деталей. На основі експериментальних даних, розроблено та представлено модель роботи та співвідношення для налагодження модуля. Наведено висновки до розділу та сформульовано задачі та пункти, що будуть використання для розроблення програмного забезпечення керування параметрами постобробки. У третьому розділі на основі схеми роботи, алгоритму, моделі роботи та отриманих співвідношень із переліком параметрів розроблено апаратне та програмне забезпечення для керування модулем швидкого вимірювання розмірів. Проведено налагодження програмного забезпечення з використанням наочних прикладів. Наведено висновки до розділу, підбито підсумки. У четвертому розділі було розроблено стартап-проєкт, що призвело до формалізації та концептування проєкту, розгляду перспектив на ринку та проведення технологічного аудиту. Розроблено маркетингову стратегію продукту та позиціонування стартап-проєкту. Наведено висновки за результатами дослідження ринку.Документ Відкритий доступ Автоматизована система обробки результатів міографічного експеременту біологічних тканин(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Стороженко, Владислав Володимирович; Стельмах, Наталія ВолодимирівнаМагістерська дисертація присвячена розробці та дослідженню методів аналізу біоелектричних потенціалів м'язів для систем протезування верхніх кінцівок. Робота містить 90 сторінок, 15 рисунків, 12 таблиць та 25 джерел літератури. У роботі проведено комплексний аналіз сучасних методів реєстрації та обробки міографічних сигналів. Досліджено особливості формування та реєстрації біоелектричних потенціалів при різних патологічних станах м'язової системи. Розроблено алгоритми цифрової обробки сигналів, що забезпечують ефективне придушення шумів та виділення інформативних характеристик. Створено систему моніторингу та оцінки параметрів міографічних сигналів, що дозволяє проводити комплексний аналіз м'язової активності. Розроблено та експериментально перевірено алгоритм класифікації жестів, що враховує особливості реєстрації сигналів у пацієнтів з ампутованими кінцівками. Експериментальні дослідження проведено на групі з 40 учасників (20 здорових добровольців та 20 пацієнтів з ампутацією верхньої кінцівки). Результати показали високу ефективність розробленої системи з точністю класифікації жестів до 98.5%.Документ Відкритий доступ Автоматизована система керування мікрокліматичними параметрами у виробничих приміщеннях(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Васильченко, Євгеній Володимирович; Шевченко, Вадим ВолодимировичОбсяг роботи: 103 Кількість ілюстрацій: 40 Кількість таблиць: 30 Кількість джерел з переліком посилань: 30 Актуальність теми Відповідно до нових концепцій Industry 4.0 і CPPS, необхідно постійно контролювати багато виробничих параметрів, починаючи від поточних параметрів обладнання до параметрів мікроклімату у виробничих приміщеннях. Щоб скоротити витрати на переобладнання цілого виробничого приміщення, часто створюють системи моніторингу. Мікроклімат виробничих приміщень – це сукупність фізичних параметрів, таких як температура, вологість, тиск, рух повітря та повітря. рівень забруднення, який контролюється та регулюється для забезпечення оптимальних умов виробництва та функціонування виробничого обладнання. Мікроклімат є важливим елементом для забезпечення якості та ефективності виробництва, оскільки багато процесів можуть бути чутливими до змін цих параметрів. Наприклад, висока температура може вплинути на якість продукції, а вологість – на роботу обладнання чи зберігання сировини. Розумне управління мікрокліматом у виробничому приміщенні повинно забезпечувати дотримання оптимальної температури та вологості. Проте забезпечення необхідних параметрів мікроклімату вимагає використання великої кількості енергоресурсів, як стають все дорожчими. Тому розроблення систем, які дозволяють більш ефективно використовувати ресурси для регулювання мікрокліматичних параметрів у приміщення є актуальною задачею на сьогоднішній час. Мета і завдання дослідження Метою роботи є розробка автоматизованої системи керування мікрокліматичними параметрами у виробничих приміщеннях впровадження якої, дозволить підвищити продуктивність і знизити собівартість. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: 1. Провести аналіз методів побудови систем керування мікрокліматичними параметрами у виробничих приміщеннях. 2. Розробити математичну модель системи керування та дослідити параметри регулятора. 3. Розробити структурну схему системи керування та вибрати елементну базу. 4. Розробити алгоритм роботи системи керування 5. Розробити стартап-проєкт. Об’єкт дослідження Процес керування мікрокліматичними параметрами виробничих приміщень. Предмет дослідження Автоматизована система керування опаленням, вентиляцією та кондиціонуванням у виробничому приміщенні. Наукова новизна одержаних результатів Розроблено алгоритм системи керування мікрокліматичними параметрами у виробничому приміщенні. Практичне значення одержаних результатів Автоматизована система керування мікрокліматом приміщення, що забезпечує економію енергоресурсів та підвищення якості продукції.Документ Відкритий доступ Неінвазивне вимірювання глюкози в крові(КПІ ім.Ігоря Сікорського, 2024) Дуга, Сергій Олександрович; Велигоцький, Дмитро ВолодимировичОбсяг роботи: 127 сторінки. Кількість ілюстрацій: 37 ілюстрацій. Кількість таблиць: 37 таблиці. Кількість джерел за переліком посилань: 50 джерел. Магістерська дисертація присвячена неінвазивному вимірюванні глюкози в крові. Вона містить в собі вступ, чотири розділи, висновок до кожного із розділів, містить 127 сторінок. У вступі до магістерської дисертації сформульовано мету, предмет дослідження, перелік завдань, об’єкт дослідження та наукову новизну та практичну цінність. У першому розділі магістерської дисертації проаналізовані існуючі методи вимірювання глюкози в крові людини, класифікація цих методів як інвазивних так і не інвазивних, описаний принцип роботи неінвазивних систем вимірювання глюкози та проаналізовані алгоритми методів машинного навчання, методи визначення основних ознак та зроблені висновки до першого розділу. У другому розділі показано розробку алгоритма для неінвазивного вимірювання глюкози в крові людини, розроблення функціональної схеми системи, продемострована система багатохвильової фотоплетизмографії, її апаратна конструкція, приведена електрична схема та опис до неї, описано конструкцію оптичного датчику, структура програмного забезпечення системи багатохвильової фотоплетизмографії, описаний процес збору бази даних та зроблені висновки до другого розділу. У третьому розділі описано розроблене програмне забезпечення для системи неінвазивного вимірювання глюкози в крові за допомогою машинного навчання на основі попередньо зібраної бази даних. Була проведена детальна підготовка для машинного навчання, яка складається з розділення, перетворення, очищення від аномалій та детрендування даних. Після відбувалося навчання, тестування на власних даних та оцінка точності результатів. У четвертому розділі магістерської дисертації розроблено стартап-проєкт для неінвазивної системи вимірювання глюкози в крові, описано ідею проекту, розроблення ринкової та маркетингової стратегії проєкту, проведено аналіз ринкових можливостей.Документ Відкритий доступ Підвищення точності позиціонування роботів-маніпуляторів(КПІ ім.Ігоря Сікорського, 2024) Бубнов, Юрій Олегович; Вислоух, Сергій ПетровичМагістерська дисертація складається з таких частин: вступ, сім основних розділів, загальний висновок, список використаної літератури та додатків. Додатки представлені у вигляді тексту програмного коду та візуалізації результатів. Основний текст записки складається зі 106 сторінок і включає у собі 31 таблиць, 50 рисунків та 5 додатків. У першому розділі проведено аналіз роботів-маніпуляторів, що використовуються у приладобудуванні. Описано питання автоматизації у приладобудуванні. У другому розділі виконано аналіз факторів, що впливають на точність позиціонування робота-маніпулятора. У третьому розділі виконано аналіз існуючих загальних підходів та визначення вимог до методів підвищення точності роботів-маніпуляторів. У четвертому описано методи визначення точності позиціонування та вибір ефективного. Розглянуто використання та роль ШНМ у визначенні точності позиціонування. У п’ятому розділі описано автоматизовану систему забезпечення заданої точності позиціонування. Описано загальну структуру та функціональність автоматизованої системи забезпечення точності. Розглянуто питання впровадження та принцип роботи ШНМ у межах задачі підвищення точності. У шостому розділі проведено дослідження системи підвищення точності позиціонування робота маніпулятора. Описано процес попередньої обробки даних, особливості архітектури та процесу навчання моделі. Виконано оцінку отриманих результатів прогнозування корекції позиціонування та візуалізацію. У сьомому розділі виконано розробку стартап-проєкту, де було проведено оцінку конкурентоспроможності системи підвищення точності позиціонування з використання методів машинного навчання.Документ Відкритий доступ Автоматизована система ультразвукового очищення виробів(КПІ ім.Ігоря Сікорського, 2024) Селюк, Даніл Сергійович; Шевченко, Вадим ВолодимировичОбсяг роботи: 93 Кількість ілюстрацій: 29 Кількість таблиць: 29 Кількість джерел з переліком посилань: 24 Актуальність теми Ультразвукове очищення забезпечує можливість якісно очистити деталі в технологічному процесі різних виробництв. Порівняно з іншими видами очищення воно володіє рядом переваг, зокрема високі показники якості отриманих поверхонь, менш токсичні миючі речовини, суттєве зменшення ручної праці. В роботі було розроблено автоматизовану систему для забезпечення процесу ультразвукової очищення деталей, що забезпечує підвищення якості очищення поверхні деталей, збільшує продуктивність та зменшує собівартість обробки. Мета і завдання дослідження Метою роботи було розробити систему керування ультразвукового очищення деталей перед складанням на основі ультразвукового генератора та мікроконтролера, використання якої дозволить підвищити якість продукції та продуктивність очищення. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: 1. Провести аналіз методів ультразвукового очищення та параметрів, які вливають на якість процесу. 2. Провести моделювання системи ультразвукового очищення. 3. Розробити структурну схему системи керування та вибрати елементну базу. 4. Розробити алгоритм роботи системи керування. 5. Розробити стартап-проєкт Об’єкт дослідження Автоматизований процес ультразвукового очищення виробів Предмет дослідження Автоматизована система керування ультразвуковим очищенням Наукова новизна одержаних результатів Розроблено інтелектуальний алгоритм контролю тривалості процесу очищення, що дозволяє автоматично зупиняти процес на основі аналізу каламутності та провідності миючого розчину. Практичне значення одержаних результатів Розроблена автоматизована система ультразвукового очищення виробів, що дозволить підвищити якість продукції та продуктивність очищення.Документ Відкритий доступ Автоматизована система керування процесом свердління деталей з вуглепластику(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Матошин, Олександр Валерійович; Вислоух, Сергій ПетровичМагістерська дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків, переліку джерел посилання та додатків у вигляді тексту програм та списку наукових праць. Основний текст складається із 142 сторінок, включає 105 рисунків, 22 таблиці та 106 джерел посилання. У вступі обґрунтована актуальність даної роботи, сформульовано мету та завдання дослідження, представлено наукову новизну та практичну цінність отриманих результатів, а також відомості про апробацію та публікації основних положень дисертації. У першому розділі представлені результати літературного огляду, що розкриває проблематику процесу оброблення композиційних матеріалів та суттєву відмінність даного процесу від оброблення металів. Виконано аналіз дефектів, які виникають при обробленні даних матеріалів. Розглянуто можливі напрями підвищення ефективності процесу оброблення композиційних матеріалів. Сформульовано задачі дисертаційного дослідження. У другому розділі представлено результати моделювання параметрів процесу свердління деталей з вуглепластику. Наведено математичні залежності параметрів якості від режимів оброблення. Представлено математичну модель процесу свердління деталей з вуглепластику. У третьому розділі розроблено структурну та функціональну схеми автоматизованої системи керування процесом свердління деталей з вуглепластику, представлено алгоритм керування режимами оброблення. Розроблено інформаційне, математичне та програмне забезпечення системи. Виконано оптимізацію режимів оброблення та імітаційне моделювання процесу свердління отворів у деталях з вуглепластику з використанням розроблених програм «Optimization composites» та «Drilling composites v1».Документ Відкритий доступ Оптимізація параметрів інформаційно-вимірювальної системи визначення показника заломлення гоніометричного типу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Ромодан, Олександра Віталіївна; Безугла, Наталя ВасилівнаАктуальність дослідження. Показник заломлення є важливим параметром для опису поширення світла в середовищі. Ця константа особливо важлива для оптичної медичної діагностики. Методи вимірювання показника заломлення мають ряд певних обмежень, а саме: застосування тільки до прозорих зразків, відсутність можливості дослідження багатошарових тканин, обмеження довжиною хвилі джерела світла, проблематика калібрування приладів та юстування оптичних елементів, висока вартість обладнання, низька точність результатів. Гоніометричний метод дослідження є універсальним, простим і точним підходом для визначення показника заломлення. А застосування еліпсоїдального рефлектора (оптичного елементу) та принципу повного внутрішнього відбиття виявилось досить результативним й зручним у використанні. Мета і завдання дисертаційної роботи. Головною метою роботи є моделювання та оптимізація параметрів інформаційно-вимірювальної системи гоніометричного типу для визначення показника заломлення біологічних об’єктів й розробка програмного забезпечення для обробки експериментальних даних. Виходячи з поставленої мети, було визначено ряд завдань дослідження: 1) Провести аналіз властивостей гоніометричних вимірювальних систем; 2) Виділити особливості застосування гоніометричних систем при досліджені показника заломлення різних типів середовищ; 3) Розробити структурну схему інформаційно-вимірювальної системи гоніометричного типу для визначення показника заломлення; 4) Вибрати елементну базу для розробки експериментальної установки інформаційно-вимірювальної системи; 5) Провести комп’ютерне моделювання основних параметрів інформаційновимірювальної гоніометричної системи; 6) Розробити алгоритм роботи програмного забезпечення для обробки експериментальних даних; 7) Розробити програмне забезпечення для обробки вихідних даних; 8) Розробити стратегію запуску стартап-проєкту. Об’єкт дослідження – процеси оптимізації параметрів інформаційновимірювальної системи гоніометричного типу. Предмет дослідження – параметри інформаційно-вимірювальної системи гоніометричного типу. Методи дослідження – методи оптики світлорозсіяння біологічних середовищ, методи програмування. Практична цінність отриманих результатів. Розроблено алгоритм та програмне забезпечення “Refractive index” для визначення показника заломлення біологічних середовищ, що дозволяє на основі оптимізації параметрів оптичного елементу та фіксації кута повного внутрішнього відбиття автоматизувати роботу інформаційно-вимірювальної системи гоніометричного типу.Документ Відкритий доступ Автоматизований модуль ідентифікації типу поверхні для системи біонічного протезу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Щур, Марина Сергіївна; Вонсевич, Костянтин ПетровичУ першому розділі розглянуто основні принципи реалізації систем зворотного зв’язку для системи біонічного протезу. Проаналізовано основні вимірювальні сенсори та методи, які використовуються для розпізнавання об’єктів. Крім того, було проаналізовано основні методи дослідження сигналів при ідентифікації об’єкту маніпуляції. Описано задачі для виконання магістерської дисертації. У другому розділі було розроблено функціональну схему модулю та алгоритм його функціонування, обрано основні схемото-технічні елементи та розглянуто схему їх включення до системи вимірювального блоку приладу. У третьому розділі було проведено експериментальне дослідження та практична апробація розробленого модулю. Виконано оцінювання точності роботи класифікатора виміряних сигналів, після чого проведено практичну перевірку функціонування модулю у складі макету протезної руки при взаємодії з різними об’єктами. У четвертому розділі на основі розробленого модулю сформовано стартаппроєкт «Автоматизований модуль ідентифікації типу поверхні для системи біонічного протезу», розглянуто його ідею, проаналізовано можливості його запуску та розроблено маркетингову програму та ринкову стратегію його реалізації.Документ Відкритий доступ Контроль параметрів вентиляційних трубопроводів апарату ШВЛ(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Юхименко, Юрій Анатолійович; Стельмах, Наталія ВолодимирівнаМагістерська дисертація присвячена моделюванню параметрів вентиляційних каналів апарату ШВЛ на прикладі моделі «ЮВЕНТ-М». На практиці це моделювання має прикладне застосвуання, оскільки воно виконується для оцінки параметрів потоку повітря, який проходить крізь глушники шуму різних конфігурацій, які встановлені у вентиляційний канал. Магістерська дисертація складається з вступу, 4 розділів, загальних висновків, містить 90 сторінок. У вступі було сформульовано мету магістерської дисертації, визначено об’єкт та предмет дослідження, а також сформульовано задачі, які необхідно вирішити та наведено практичну цінність дисертаційного дослідження. У першому розділі описано класифікацію апаратів ШВЛ, а також конструкцію апарату на якому буде проводитися експеримент з розробленими зразками глушників. Опис апарату є важливою складовою, оскільки різні конфігурації та конструкції можуть суттєво впливати на його характеристики. В другому розділі розглянуто дефекти конструкції апарату, їх детальний опис та аналіз, а також запропоновано варіанти вирішення цих дефектів, які потребують моделювання та експериментальної перевірки. Після проектування і моделювання потоку повітря (яке проходить через глушники) в САПР SolidWorks було виготовлено зразки глушників шести різних конструкцій для подальшого експерименту. В третьому розділі було розглянуто математичну модель потоку повітря, яку було модернізовано шляхом врахування коефіцієнту акустичного шуму, оскільки під час роботи апарату шум є важливою складовою. Також було описано методику проведення експерименту і сам експеримент, його результати та їх аналіз. В четвертому розділі було розроблено стартап-проект по темі дипломної дисертації, а також проаналізовано можливі ризики при запуску серійного виробництва глушників. Також, було розраховано вартість розробки та необхідні ресурси для модернізації існуючих моделей глушників.