Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (технічні науки)

УПРАВЛІННЯ ПРИВОДОМ МЕХАНІЗМУ ПІДЙОМУ

А.М. Кабаков — 2026-05-19

Вперше розроблено пристрій для управління приводом підйому вантажу, в якому відключення приводу здійснюється не за рівнем динамічних навантажень, а за прогнозованою неприпустимою масою вантажу шляхом вимірювання середньої швидкості розгону механізму на стаціонарній механічній характеристиці приводу. Оскільки швидкість наростання навантаження у канаті при незмінній діючій силі обернено пропорційна масі вантажу, що піднімається, це дозволяє здійснювати управління приводним двигуном на початковій стадії підйому. Це запобігає розвитку значних перевантажень у силових елементах крана.

ОПТИМІЗАЦІЯ ОСНОВНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕХАНІЧНОЇ ПЕРЕДАЧІ ЗАЧЕПЛЕННЯМ З МЕТОЮ ЗНИЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ ВІБРАЦІЙНОГО ХАРАКТЕРУ

О.Д. Романюк — 2026-05-19

Використання методів математичного моделювання для вирішення багатокритеріальних інженерних задач дає розширене уявлення про взаємозв'язки вузлів і деталей машини, що проектується, або механізму в цілому. Але, як правило, більшість моделей не враховують пружні властивості елементів конструкції, а відповідно ігноруються коливальні процеси, що виникають під час роботи механізмів, які можуть суттєво впливати на міцність та довговічність. Відповідно, розробка динамічної моделі механічної передачі з урахуванням пружності ланок з метою визначення відповідних коливальних процесів є актуальною.

Метою роботи є розробка динамічної моделі механічної передачі зачепленням з урахуванням пружності ланок, що дозволить описати відповідні коливальні процеси, які мають місце за період усталеного режиму роботи механізму.

У роботі розроблено динамічну модель механічної передачі зачепленням, що складається з двох зубчастих коліс, закріплених на валах, які розташовані в підшипниках кочення. Згідно з цією моделлю, зубчасті колеса, з урахуванням пружності елементів системи, можуть здійснювати не тільки обертальні рухи навколо осі, але й лінійні переміщення в напрямку лінії зачеплення. Відповідні переміщення по лінії зачеплення також можуть здійснювати підшипники кочення. Коливальні процеси, які мають місце за період усталеного режиму роботи механізму, описуються системою звичайних лінійних диференціальних рівнянь. Система даних рівнянь та її загальний розв’язок забезпечують вирішення задачі параметричної оптимізації за допомогою варіювання мас або моментів інерції та жорсткістю відповідних елементів системи, по відношенню до параметрів певної вихідної моделі.

Розроблена методика оптимізації параметрів механічної передачі зачепленням дає можливість визначити в першому наближенні чисельні значення критеріїв оптимізації з урахуванням пружних властивостей ланок, які описують відповідні коливальні процеси з метою зниження динамічних навантажень вібраційного характеру.

МОДЕЛЮВАННЯ ГРАНИЧНИХ УМОВ ПРОКАТУВАННЯ З УРАХУВАННЯМ ПОЗДОВЖНЬОЇ СТІЙКОСТІ ПРОЦЕСУ ПРИ ЗМІНІ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ

О.П. Максименко — 2026-05-19

Визначення граничних умов захвату валками розкату при реалізації процесу обробки є актуальним і має значне практичне значення. В якості критерію виконання умов поздовжньої стійкості прокатки використається результуюча поздовжніх сил. За результатами математичного моделювання проаналізовано врахування зміни технологічних параметрів та умов рівноваги металу на величину результуючої поздовжніх сил зі збереженням її недодатних значень. При оцінюванні адекватності моделювання виконане порівняння розрахункових і відповідних експериментальних значень відношення кута захвату до коефіцієнта тертя. За отриманими даними верифікація успішна.

ВПЛИВ СКЛАДУ КОВШОВОГО ШЛАКУ ДЕСУЛЬФУРАЦІЇ ЧАВУНУ НА АДГЕЗІЮ ДО ВОГНЕТРИВІВ

Є.М. Сігарьов — 2026-05-19

Наведені результати дослідження впливу фізико-хімічного стану шлаку десульфурації чавуну на умови змочування шлаком поверхні вогнетривів чавунозаливального ковшу. Визначені особливості адгезії і запропоновано статистично адекватну лінійну регресійну модель змочування шлаком системи CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃робочого шару ковшових Al₂O₃-SiС вогнетривів. Представлено термодинамічну інтерпретацію стабільності оксидів шлаку та пропозиції
щодо оптимізації його складу для зменшення інтенсивності корозійного впливу на вогнетриви ковша. Запропоновано використання трьохшарової футерівки чавунозаливальних ковшів
підвищеної стійкості з вогнетривів на основі MgO, Al₂O₃, MgAl₂O₄, SiC та графіту.

ОГЛЯД МЕТОДІВ ПІДВИЩЕННЯ ЧАСТКИ БРУХТУ ТА ВІДПРАЦЮВАННЯ РЕЖИМІВ ПОПЕРЕДНЬОГО ПІДІГРІВУ БРУХТУ В КИСНЕВОМУ КОНВЕРТЕРІ

А.Г. Чернятевич — 2026-05-19

У роботі пропонуються та експериментально обґрунтовуються нові внутрішньоконвертерні режими попереднього підігріву металобрухту, засновані на вдуванні пиловугільного палива (ПВП) через паливно-кисневу фурму та комбінованого газо-порошкового струменю (ПВП в транспортуючому газі з додаванням природного газу та кисню), а також у їх системному порівнянні з традиційним режимом підігріву брухту на кусковому вугіллі. Встановлено, що перспективним напрямом підвищення частки металобрухту в кисневому конвертері є розвиток технологій внутрішньоконвертерного підігріву з використанням пиловугільного палива, що забезпечує оптимальний баланс між інтенсивністю нагріву, керованістю процесу та енергоефективністю. У роботі виконано теоретичний аналіз та експериментальне дослідження внутрішньоконвертерних способів попереднього підігріву брухту із використанням паливно-кисневої фурми та додаткового палива: кускового вугілля, природного газу, пиловугільного палива. Показано, що режими, які базуються на спалюванні кускового вугілля та роботі газокисневої фурми, забезпечують підвищення частки брухту за рахунок інтенсивного нагріву верхніх шарів завалки, але характеризуються нерівномірним розподілом температури та локальним оплавленням брухту.

ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ОСАДЖЕННЯ МАГНІЙ ГІДРОКСИДУ З БІШОФІТУ АМОНІАКОМ НА ВИХІД МАГНІЙ ОКСИДУ

О.В. Кравченко — 2026-05-19

У статті проаналізовано два основні способи промислового виробництва магній оксиду — прожарюванням магнезиту та осадженням з магнійвмісних розсолів, зокрема з бішофіту. Розглянуто переваги способу отримання магній оксиду з бішофіту та речовини, які використовуються в даній технології. Відмічено перспективи використання амоніаку в якості осаджувального агента, його переваги та недоліки. Досліджено вплив таких технологічних параметрів, як концентрація магній хлориду у вихідному розчині, тривалість і температура осадження, на вихід цільового продукту. Визначені напрямки подальших досліджень.

ПРИНЦИПИ ЦИРКУЛЯРНОЇ ЕКОНОМІКИ В ТЕХНОЛОГІЇ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОЇ КИСЛОТИ: ДОСВІД КРАЇН ЄС ТА ПОТЕНЦІАЛ УКРАЇНИ

В.М. Гуляєв — 2026-05-19

Проаналізовано шляхи реалізації принципів циркулярної економіки у виробництві молочної кислоти хімічним синтезом і біотехнологічним способом. Показано, що хімічний синтез дозволяє досягти високого ступеня чистоти готового продукту та потужності виробництва за умови автоматизованого контролю технологічних параметрів, проте вимагає значних енерговитрат, використання каталізаторів і призводить до утворення відходів, які можуть чинити негативний вплив на довкілля. Біотехнологічна ферментація сільськогосподарських відходів, таких як солома, залишки від переробки фруктів та овочів, передбачає використання відновлюваної сировини, зниження карбонового сліду та інтеграцію у цикли циркулярної економіки. Однак цей підхід також має обмеження: складність попередньої обробки та варіабельність складових відходів, потреба в оптимізації штамів мікроорганізмів та умов ферментації для досягнення належної економічної ефективності.

ДОПУВАННЯ ПРИРОДНОГО КЛИНОПТИЛОЛІТУ МАНГАНУ(IV) ОКСИДОМ ПІД ДІЄЮ НАДВИСОКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

М.А. Пиріг — 2026-05-19

У статті наведено результати допування природного клиноптилоліту мангану(IV) оксидом під дією електромагнітного випромінювання надвисокочастотного (НВЧ) діапазону. Встановлено, що на утворення аморфної або кристалічної форми MnO₂ передусім впливає питома потужність НВЧ-випромінювання. За малих значень питомої потужності НВЧ-енергії в межах 3,0…4,5 Вт/г утворюється аморфний MnO₂, а за понад 6,0 Вт/г — його кристалічна форма. Поглинання НВЧ-енергії повітряно-сухим клиноптилолітом, попередньо імпрегнованим розчином мангану нітрату, ймовірно зумовлене наявністю проміжних гідратних форм, які утворились під час сушіння за температури 80…90 ºС.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ НЕРІВНОВАЖНОЇ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ПЛАЗМИ НА МІКРООРГАНІЗМИ

С.С. Головань — 2026-05-19

Показано, що електромагнітне випромінювання, яке виникає при реалізації нерівноважної низькотемпературної плазми (ННТП) в плівковому режимі, може надавати низку впливів, які посилюють антимікробну дію дезінфектантів шляхом зміни іонної проникності мембрани, що, у поєднанні з хімічними препаратами, підвищує летальний і мутагенний ефекти при знезараженні води. Глибина проникнення в товщу води вищезгаданих випромінювань не перевищує 2∙10^–4—5∙10^–4 м, що значно знижує вплив цих ефектів у періодичних умовах дії плазми. Встановлено, що найбільш стійкими з досліджених видів мікроорганізмів до впливу ННТП виявилися коліфаги — для досягнення бактерицидного ефекту необхідне три-чотири- разове проходження оброблюваної рідини через зону реакції.

РОЗРОБКА ТА ОПТИМІЗАЦІЯ СКЛАДУ БЕЗПОЛУМЕНЕВИХ НАГРІВАЧІВ ДЛЯ ІНДИВІДУАЛЬНИХ ПАЙКІВ НА ОСНОВІ ВТОРИННОЇ І ДОСТУПНОЇ СИРОВИНИ

І.В. Суха — 2026-05-19

Досліджено процеси розроблення та оптимізації складів безполуменевих нагрівачів їжі на основі системи «алюміній – оксид кальцію – вода» з додаванням карбонату натрію. Обґрунтовано актуальність використання таких систем для забезпечення автономного розігріву харчових продуктів, зокрема в умовах польового застосування та забезпечення військових підрозділів. Досліджено механізм багатостадійних екзотермічних реакцій, що включають гідратацію оксиду кальцію, утворення лужного середовища та активацію корозії алюмінію з виділенням значної кількості тепла і водню. Встановлено вплив складу суміші на тепловиділення, швидкість реакції та температурний профіль нагрівача. Експериментально підтверджено нерівномірний розподіл температури в об’ємі нагрівача та встановлено оптимальний вміст алюмінію в межах 45—65 %, що забезпечує ефективний тепловий ефект і безпечність експлуатації. Отримані результати можуть бути використані для створення економічно ефективних та екологічно безпечних безполуменевих нагрівачів їжі на основі доступної сировини.

МОДЕЛЮВАННЯ ЗЛИТТЯ ЧАСТИНОК ДИСПЕРСНИХ ФАЗ ЕМУЛЬСІЙНИХ СЕРЕДОВИЩ

Р.О. Клімов — 2026-05-19

Складні та різноманітні фізико-хімічні явища, що визначають стійкість тонких розділових плівок рідини та структуру двофазних потоків, наразі залишаються недостатньо вивченими. Шар пари утворюється на межі фаз вода-масло в процесі кипіння водно-масляних емульсій в результаті різкого перепаду тиску. Збільшення об'єму пари (збільшення радіуса межі розділу масло-пара) для крапель різних розмірів відбувається за параметрів, властивих кожній частинці в певний момент часу. При злитті крапель у конгломерат параметри усереднюються, наслідком чого стає поява більшої краплі з визначеними швидкостями та прискореннями росту межі поділу вода-масло. Тому врахування цих процесів об'єднання киплячих частинок відіграє досить велику роль у визначенні кінцевого розміру роздроблених часток дисперсної фази, а сам процес є невід'ємною частиною як кипіння, так і руху та подальшого дроблення крапель.

Розроблена модель злиття крапель емульсії дозволяє отримати загальну картину зміни параметрів крапель емульсії та разом з моделями дроблення та руху описати процеси, що відбуваються під час кипіння водної фази емульсії. Припущення про малість сил електростатичного відштовхування та сил Ван-дер-Ваальса, а також виключення їх з розгляду на останніх етапах руху крапель перед їх зустріччю, цілком виправдане через їх повну невизначеність для крапель різних розмірів. Звичайно, зроблене припущення про миттєве злиття крапель призводить до дещо некоректних результатів, але питання про час злиття двох крапель різних розмірів також залишається відкритим. Можливий також інший варіант схеми кипіння, при якому краплі не зливаються, а зростають, взаємодіючи одна з одною, у випадку, коли стабілізуючий вплив поверхнево-активної речовини достатньо великий. Тому цей метод розрахунку кипіння емульсій є цілком прийнятним.

РОЗВИТОК ПРОЦЕСІВ ПІДГОТОВКИ ЗАГОТОВОК ДО ПРОШИВАННЯ НА КОСОВАЛКОВОМУ СТАНІ

Ю.Д. Угрюмов — 2026-05-19

Питання удосконалення отримання гільз на косовалкових прошивних станах різних трубопрокатних агрегатів є актуальними з огляду на їх вплив на якість отриманих труб і продуктивність агрегатів, а також в зв’язку зі складністю самого процесу прошивання. Для удосконалення процесу прошивання запропоновано цілий ряд технічних рішень з підготовки заготовок до прошивки, як за рахунок зацентрування їх торців, так і профілювання на конус переднього кінця. При цьому така підготовка може здійснюватися як окремо, так і практично одночасно. З огляду на складність обладнання та, внаслідок цього, низьку його надійність, розглянуто спосіб підготовки переднього кінця заготовки послідовно на першій позиції з профілюванням переднього кінця планетарною обкаткою приводною обоймою з холостими роликами та подальшою поперечною передачею заготовки на другу позицію, де здійснюється центрування переднього кінця в конічній матриці з одночасними зацентруванням заднього і переднього торців заготовки. Запропоновані нові технічні рішення з підготовки кінців заготовок перед прошиванням на косовалковому стані можуть бути використані на трубопрокатних агрегатах з автоматичним трьохвалковим розкатним станом, що дозволить знизити різностінність кінців гільз і труб та зменшити витратний коефіцієнт металу.

ВПЛИВ ДИНАМІЧНОГО ДЕФОРМАЦІЙНОГО СТАРІННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ХОЛОДНОТЯГНУТОЇ ВУГЛЕЦЕВОЇ СТАЛІ

І.О. Вакуленко — 2026-05-19

У роботі оцінено можливість підвищення пластичності холоднотягнутої вуглецевої сталі шляхом використання процесів динамічного деформаційного старіння (ДДС) при знакозмінній деформації. Матеріалом для дослідження слугували вуглецеві сталі з вмістом 0,1—0,5 % С, а також промисловий високовуглецевий дріт діаметром 3 мм (0,78 % C, 0,62 % Mn, 0,25 % Si, 0,04 % S, 0,03 % P, 0,05 % Cr; 0,1 % Cu, залізо — основа). Для отримання вихідної структури дисперсного перліту заготовки піддавали ізотермічному перетворенню за температури 550 °C з наступним холодним волочінням зі ступенем деформації 78 %. Знакозмінний згин зразків проводили в температурному діапазоні 225—300 °C зі швидкістю деформації 1 c^-1. Механічні властивості та параметри деформаційного зміцнення визначали за аналізом істинних кривих розтягування. Встановлено, що знакозмінна деформація за температур 225—300 °C призводить до пригнічення процесів ДДС на початкових етапах навантаження, що виражається у зміщенні моменту появи серрацій (зубців) напруження у бік більших деформацій порівняно з односпрямованим розтяганням. Наукова новизна роботи полягає у фізичному обґрунтуванні цього явища: пригнічення ДДС при зміні знаку деформації зумовлене порушенням кінетичного співвідношення між часом очікування (необхідним для взаємодії дислокацій з атомами вуглецю) та тривалістю вільного руху дислокації. Виявлено, що оптимальним режимом для досягнення ефекту пластифікації високовуглецевого дроту є температурний інтервал 250–—275 °C, який забезпечує реалізацію кінетичних умов процесу блокування рухомої дислокації атмосферою домішкових атомів, що стабілізує протікання процесів ДДС. Встановлено, що при нагріві понад 275 °C вказана умова порушується, що призводить до втрати контролю над розвитком ДДС і супроводжується одночасним зниженням як пластичності, так і міцності металу. Практична цінність роботи полягає в обґрунтуванні необхідності примусового охолодження металу безпосередньо після знакозмінної деформації, що запобігає розвитку статичного деформаційного старіння в бунтах та дозволяє зберегти набутий рівень пластичності.

ОСОБЛИВОСТІ ТЕПЛОВИХ РЕЖИМІВ ОХОЛОДЖЕННЯ ПРИ SPLAT-ГАРТУВАННІ ТА ЛИТТІ МІКРОДРОТУ

В.Ф. Башев — 2026-05-19

У статті досліджуються особливості теплових режимів охолодження розплавів під час splat-гартування та лиття мікродротів у скляній ізоляції при надзвичайно високих швидкостях охолодження, які досягають 10⁸ K/с. Встановлено, що зазначені умови сприяють формуванню широкого спектра метастабільних структурних станів, зокрема мікро- та нанокристалічних, а також аморфних сплавів, які проявляють унікальні фізико-хімічні властивості. Однак, проблема прямого експериментального визначення швидкості охолодження у тонких плівках та мікродротах технічно ускладнена визначенням залежності тепловіддачі від низки таких параметрів, як товщина зразка, теплофізичні властивості як охолоджуючого середовища, так і зразка, а також режими гартування. Крім того, одночасна нерівноважна кристалізація на контактній і вільній поверхнях ускладнює точне передбачення формування морфології структури. У зв’язку з цим слід підкреслити практичну значущість застосування теоретичних і обчислювальних методів для оцінки коефіцієнтів тепловіддачі, швидкостей охолодження та особливостей зміни мікроструктури. На основі рівнянь теплопровідності та критеріїв подібності проведено кількісний аналіз тепловіддачі й швидкості охолодження плівок і мікродротів різного діаметра у повітрі та воді. Доведено, що зменшення товщини плівки або діаметра мікродроту призводить до помітного зростання коефіцієнта тепловіддачі і швидкості охолодження, що створює умови для утворення метастабільних структур. У процесі лиття скляної ізоляції, де швидкості охолодження дещо нижчі порівняно із ГРС, аморфна скляна оболонка сприяє підвищенню рівня нерівноважного формування структурного стану матеріалу з-за більшого переохолодження розплаву. Результати моделювання температурного поля та розподілу переохолодження у плівках різної товщини дали змогу пояснити структурні зміни морфології залежно від режимів тепловідведення. Встановлено, що на контактній поверхні плівки переохолодження є вищим, що створює сприятливі умови для зародження і росту кристалів. Запропонований метод оцінки коефіцієнтів тепловіддачі і швидкостей охолодження дає змогу прогнозувати характер морфологічних змін і фізико-хімічні властивості швидкоохолоджених матеріалів, що має важливе практичне застосування для отримання ГРС-покриттів і мікродротів із заданими експлуатаційними характеристиками.

РОЛЬ ЕМ-ТЕХНОЛОГІЙ В БІОКОНВЕРСІЇ ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ У ДИГЕСТАТ НА ПРИКЛАДІ ВИРОЩУВАННЯ РИЖІЮ ВІДПОВІДНО ДО ПРИНЦИПІВ ЦИРКУЛЯРНОЇ ЕКОНОМІКИ: ВИМОГИ ЄС ТА УКРАЇНСЬКИЙ ДОСВІД

І.М. Корнієнко — 2026-05-19

У роботі представлено результати досліджень переробки харчових відходів з використанням ЕМ (ефективні мікроорганізми) технологій як одного з перспективних напрямів аграрної біотехнології. На прикладі подрібнених овочевих відходів показано, що утворення дигестату відбувається упродовж 7 діб темнової ферментації. Мікробіологічними дослідженнями підтверджена наявність в дигестаті активної мікробіоти ― актиноміцетів, молочнокислих бактерій, дріжджів, азотфіксуючих мікроорганізмів. При цьому патогенної мікрофлори не виявлено. Проведено вирощування рижію при удобренні ґрунту дигестатом і нітрофоскою. Використання дигестату забезпечує рослини доступними формами азоту, фосфору та інших біогенних елементів, що позитивно впливає на ріст, розвиток і формування генеративних органів рижію, зокрема, прискорює настання бутонізації і цвітіння, а також сприяє підвищенню врожайності порівняно з використанням нітрофоски.

МЕТОДОЛОГІЧНА ЕВОЛЮЦІЯ ТА АРХІТЕКТУРНІ ПАРАДИГМИ СУЧАСНОГО БАГАТОАГЕНТНОГО НАВЧАННЯ З ПІДКРІПЛЕННЯМ

Н.Н. Шаповалова — 2026-05-19

У роботі здійснено систематизований аналіз сучасного стану багатоагентного навчання з підкріпленням (2024—2025 р.р.), із фокусом на поєднанні класичних алгоритмічних підходів і трансформерних архітектур та великих мовних моделей. Розглянуто теоретичну еволюцію від Марковських ігор до децентралізованих частково спостережуваних процесів прийняття рішень, порівняно ефективність підходів CTDE, Multi-Agent Transformer і HetGPPO, а також проаналізовано інтеграцію з LLM через алгоритм MAGRPO. Окрему увагу приділено проблемі відтворюваності результатів і запропоновано перехід до імовірнісного оцінювання та нових бенчмарків відкритого світу. Наукова новизна роботи полягає у розробці та систематизації інтегрованого підходу до вирішення проблеми «конфлікту семантики дій» у гетерогенних середовищах шляхом поєднання методів послідовного авторегресійного моделювання з алгоритмами групової відносної оптимізації великих мовних моделей. Вперше комплексно доведено перевагу децентралізованих графових та трансформерних архітектур над класичною парадигмою CTDE у системах відкритого світу, що статистично підтверджено застосуванням імовірнісних профілів продуктивності.

ЗАСТОСУВАННЯ В АВТОМАТИЗОВАНОМУ ПРОЄКТУВАННІ ПРЯМИХ МЕТОДІВ ПОШУКУ ОПТИМАЛЬНОГО КЕРУВАННЯ

О.В. Клюєв — 2026-05-19

У статті викладено сутність прямих методів оптимального керування, які дають змогу уникнути розв’язання погано обумовлених крайових задач, що випливають із принципу максимуму, та в яких розмірність задачі зростає за рахунок додавання до рівнянь динаміки об’єкта керування (ОК) спряжених рівнянь. На простому прикладі пошуку оптимального за точністю програмного керування двигуном постійного струму показано можливість зведення подібних задач до пошуку методами нелінійного математичного програмування мінімуму нелінійної функції багатьох змінних за наявності обмежень, заданих неявно у вигляді рівнянь динаміки об’єкта керування.

ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДАМИ З РІЗНИМИ ТИПАМИ КОВЗНОГО РЕЖИМУ

В.В. Толстой — 2026-05-19

У статті проведено порівняльний аналіз систем керування електроприводами, що базуються на різних типах ковзного режиму (класичний, вищого порядку, динамічний інтегральний та інші). Проаналізовано ключові проблеми класичного SMC при його реалізації в цифрових мікропроцесорних і FPGA-структурах, зокрема ефект вібрації (chattering), який спричиняє прискорене зношування компонентів і проблеми електромагнітної сумісності (ЕМС) та змінну частоту перемикання, неприйнятну для промислових систем. Визначено чинники, що впливають на якість керування, серед яких ефекти дискретизації, часові затримки та обмеження обчислювальних ресурсів. Доведено доцільність застосування SMC вищого порядку (HOSMC), зокрема алгоритму Super-Twisting Control (STC), для ефективного усунення вібрації, а також Dynamic Integral SMC — для забезпечення фіксованої частоти широтно-імпульсної модуляції (PWM). Наведено узагальнену характеристику сучасних напрямів розвитку цифрових методів керування, включаючи гібридні підходи та робастні спостерігачі (STSMO). Обґрунтовано необхідність створення єдиної теоретико-методологічної бази для подальших досліджень, оптимізації та практичного впровадження в системах з високою динамікою, таких як електромобілі та багатофазні електроприводи.

ПРОГНОЗУВАННЯ ВЕЛИЧИНИ РИВКА ЕЛЕКТРОПРИВОДА У ЗАДАЧАХ ОПТИМІЗАЦІЇ РЕЛЕЙНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ

О.Л. Дерець — 2026-05-19

Актуальність дослідження зумовлена необхідністю розвитку теорії оптимального керування з урахуванням сучасного рівня технічних систем. Метою цієї роботи є вдосконалення методу N–i перемикань, спрямованого на підвищення швидкодії релейних систем керування електроприводом, синтезованих з його застосуванням. Для досягнення мети виконано формування перехідної траєкторії, її еквівалентне перетворення, усереднення ривка на окремих часових інтервалах, синтез уточнених параметрів та порівняльний аналіз функціонування позиційних систем керування за різних налаштувань. Результатом стало розширення математичного апарату методу N–i перемикань, орієнтованого на задачі оптимізації систем третього порядку, що сприяє підвищенню ефективності керування електроприводами. Поєднання отриманих формул з алгоритмами синтезу релейних систем оптимального та модального керування є перспективним напрямком впровадження результатів дослідження.

НАДІЙНІСТЬ І ТЕРМІН СЛУЖБИ ВИСОКОВОЛЬТНИХ КАБЕЛІВ З ПАПЕРОВОЮ ПРОСОЧЕНОЮ ІЗОЛЯЦІЄЮ

Є.Д. Хмельницький — 2026-05-19

Дослідження присвячено аналізу роботи високовольтних кабелів напругою 10 кВ промислового підприємства. Кабелі мають паперову ізоляцію, просочену каніфольно-масляною сумішшю. Наведено результати розрахунків з електричної стійкості ізоляції, залежності її характеристик від температури та частоти напруги. Розраховано швидкість реакції утворення озону, а також втрати целюлози ізоляції за 30 річний термін деструктивної дії озону та оксидів азоту.

ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ ПРИНЦИПУ ДІЇ ФАЗОВОГО ДЕТЕКТОРА

М.В. Кулик — 2026-05-19

Метою даної роботи є аналіз деяких особливостей принципу дії синхронно-фазового детектора в сучасній апаратурі. Розглянуто системи фазової автоматичної підлаштування частоти для точної синхронізації гетеродина та детектування частотно-модульованого сигналу, проаналізовано режими роботи синхронно-фазового детектора у режимі захоплення. Визначено сигнал помилки від різниці фаз між напругою сигналу і гетеродином. Також побудована залежність напруги сигналу помилки від частоти та розрахована еквівалентна АЧХ для модулюючих частот синхронно-фазового детектора.

ТРАНСФОРМАЦІЯ МІЖНАРОДНИХ ЕКОЛОГІЧНИХ СТАНДАРТІВ У КОНТЕКСТІ ГЛОБАЛЬНИХ ВИКЛИКІВ ТА ПІСЛЯВОЄННОГО ВІДНОВЛЕННЯ УКРАЇНИ

Н.О. Непошивайленко — 2026-05-19

Проведено комплексний аналіз еволюції міжнародних екологічних стандартів від процесних моделей (ISO 14001) до систем кількісної верифікації вбудованих викидів (CBAM). На основі математичного апарату ISO 14040/44 запропоновано методику оцінювання життєвого циклу промислової продукції. Окрему увагу приділено цифровізації моніторингу в умовах війни та стратегії «зеленого відновлення» промислового кластеру Придніпров’я.

ЕКОЛОГІЧНА ЕКСПЕРТИЗА СИСТЕМ ВОДООЧИЩЕННЯ ТА ПОВOДЖЕН-НЯ ІЗ ВІДХОДАМИ ЛОКАЛЬНИХ КАНАЛІЗАЦІЙНИХ СПОРУД ДЛЯ ОБ-СЛУГОВУВАННЯ СУЧАСНИХ ЖИТЛОВИХ КОМПЛЕКСІВ ТА РЕЗОРТІВ

О.Г. Левицька — 2026-05-19

Актуальною сучасною тенденцією є проєктування самостійних локальних каналізаційних споруд для очищення побутової стічної води при будівництві житлових комплексів та резортів. Авторами проведена експертна оцінка технологій очищення побутових стічних вод, що використовуються технологами і забудовниками в Україні. В даному випадку необхідно забезпечити повний цикл механічного, біологічного очищення та знезараження води від патогенних мікроорганізмів. Однією із важливих задач такого проєктування є необхідність у повній утилізації осадів стічних вод, що утворюються у піскоуловлювачах, на механічних гратах, після роботи відстійників. Це дасть можливість відмовитись від традиційних для міських очисних споруд мулових карт, котрі є джерелом забруднення ґрунтів і, що важливо в умовах щільної міської забудови, виводять із функціональної експлуатації десятки гектарів земель. Для забезпечення ефективної утилізації відходів очищення води важливо розуміти масштаби їх утворення. Авторами визначені об’єми відходів, що утворюються при обслуговуванні від 500 до 10 тис. резидентів. Показано, що при обслуговуванні 10 тис. резидентів утвориться сумарно у механічних гратах та піскоуловлювачах більше 200 м³ відходу, а у відстійниках — 4000 м³вологого осаду. Із врахуванням вмісту органічних речовин у відходах, отриманих на різних етапах очищення води, та за умов проведення експертної оцінки сучасних технологій утилізації промислових шламів і мулів, авторами запропонована схема роздільної утилізації низько- і високоорганічних осадів стічних вод із отриманням біопалива та будівельних матеріалів спеціального призначення. Вказані технологічні рішення є запорукою екологічної безпеки територій, що відведені під житлові комплекси та резорти, а також забезпечують виробництво затребуваної продукції.

ЗАХОДИ ЗІ ЗМЕНШЕННЯ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯ В МІСТАХ В УМОВАХ ВОЄННОГО СТАНУ НА ПРИКЛАДІ МІСТА ДНІПРО

А.І. Корабльова — 2026-05-19

У статті розглянуто актуальні виклики щодо зниження забруднення повітряного середовища міст в умовах воєнного часу на прикладі м. Дніпро. Проблема посилюється через вибухи, пожежі, техногенні аварії, а також додаткові викиди від промислових підприємств і автотранспорту.

У дослідженні було проведено глибокий аналіз джерел як первинних, так і вторинних забруднювачів атмосферного повітря. Особливу увагу приділено оцінці трансформаційних процесів у довкіллі, під час яких відбувається утворення токсичних продуктів хімічного чи фотохімічного походження. Окрім цього, розглянуто вплив шумового та інфразвукового забруднення на організм людини, що дало змогу визначити комплексний характер антропогенних навантажень на здоров’я населення.

Проведений аналіз показав, що первинні забруднювачі — промислові викиди, вихлопи автотранспорту та наслідки вибухів — у процесі хімічних і фотохімічних реакцій трансформуються у вторинні забруднювачі, які нерідко мають вищу токсичність і триваліший вплив на довкілля. Дослідження також засвідчило комбінований вплив токсичних речовин і фізичних чинників, таких як шум та інфразвук, що значно підсилює їх негативний ефект на стан здоров’я населення. Виявлено наявність синергетичного ефекту між окремими сполуками, внаслідок якого збільшується загальна токсичність середовища та ризики для екосистем.

Для мінімізації наслідків забруднення запропоновано комплекс практичних рішень. Одним із ключових напрямів є запровадження жорсткого контролю за промисловими викидами, особливо у нічний час, коли спостерігається зниження інтенсивності розсіювання шкідливих речовин. Важливим є також обмеження шумового забруднення шляхом регулювання руху автотранспорту у межах міста. З метою зменшення кількості дрібнодисперсного пилу рекомендується відмовитися від сухого механічного прибирання територій, замінивши його зволоженим або вакуумним очищенням.

Окрему увагу приділено боротьбі з алергенними рослинами, зокрема амброзією, шляхом їх локального знищення та запобігання подальшому поширенню. Для підвищення безпеки населення у бомбосховищах запропоновано організувати ефективну вентиляцію та здійснювати контроль рівня радону, що є важливим елементом захисту у воєнний період.