ДОСЛІДЖЕННЯ ПОТОЧНОГО СТАНУ РОЗВИТКУ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ТА АВТОМАТИЗАЦІЇ ГІДРАВЛІЧНИХ МАШИН

Основний зміст сторінки статті

Олексій Андрійович Ярошенко
Олександр Іванович Гасюк

Анотація

Майбутні гідравлічні системи значною мірою включатимуть AI та ML, підвищуючи точність керування та забезпечуючи прогнозоване обслуговування. Алгоритми, керовані штучним інтелектом, все частіше використовуватимуться для прогнозованого технічного обслуговування, покращуючи надійність і термін служби гідравлічних систем. Ця інтеграція призведе до розумнішої та ефективнішої роботи та подовжить термін служби обладнання. Інтеграція технології IoT має вирішальне значення для збору та аналізу даних у реальному часі, полегшуючи віддалений моніторинг і контроль, що призводить до підвищення ефективності роботи та управління техобслуговуванням. Використання хмарних платформ для аналізу та зберігання даних, ймовірно, збільшиться, забезпечуючи більш складну обробку даних і доступність. Вдосконалені датчики та прогнозне обслуговування значно сприяють безпеці, передбачаючи збої системи. Надійність також підвищується завдяки скороченню часу простою та розумнішим графікам технічного обслуговування. Зростаюча конвергенція вдосконаленої робототехніки з гідравлічними системами спрямовує ці системи до збільшення автономності. Розширені функції безпеки стануть пріоритетом завдяки розумнішим датчикам і алгоритмам керування. Зростаюча складність гідравлічних систем підкреслює потребу в спеціалізованому навчанні та освіті з проектування, обслуговування та експлуатації систем. Очікується, що майбутні гідравлічні машини будуть більш адаптованими та гнучкими, з модульними конструкціями, які задовольнятимуть конкретні потреби конкретної галузі. Значною проблемою є адаптивність моделей AI та ML в динамічних умовах реального світу. Для вирішення цієї проблеми розробляються методи безперервного навчання. Підводячи підсумок, можна сказати, що майбутнє систем керування та автоматизації гідравлічних машин спрямоване на більшу розумність, зв'язок, ефективність та адаптивність. Ці тенденції будуть підкріплюватися постійним технологічним прогресом, зокрема у сфері штучного інтелекту, машинного навчання, інтернету речей.

Блок інформації про статтю

Розділ
Прикладні дослідження
Біографії авторів

Олексій Андрійович Ярошенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Аспірант кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

Олександр Іванович Гасюк, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент   кафедри   «Гідравлічні   машини ім. Г. Ф. Проскури»

Посилання

Andrenko P. M., Lebedyev A. Yu., Dmytriyenko O. V., Svynarenko M. S. Nadiynist', tekhnichne diahnostuvannya ta ekspluatatsiya hidro- i pnevmopryvodiv [Reliability, technical diagnostics and operation of hydraulic and pneumatic drives]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018. 518 p.

Xu B., Shen J., Liu S., Su Q., Zhang J. Research and Development of Electro-hydraulic Control Valves Oriented to Industry 4.0: A Review. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2020, vol. 33, article number 29. doi: 10.1186/s10033-020-00446-2

Sandzimier R. J., Asada H. H. A data-driven approach to prediction and optimal bucket-filling control for autonomous excavators. IEEE Robotics and Automation Letters. 2020, vol. 5, no. 2, pp. 2682–2689.

Mascaro R., Wermelinger M., Hutter M., Chli M. Towards automating construction tasks: Large-scale object mapping, segmentation, and manipulation. Journal of Field Robotics. 2021, vol. 38, issue 5, pp. 684–699. doi: 10.1002/rob.22007

Hydraulics System Improves Performance for New Caterpillar Excavator. Available at: https://www.powermotiontech.com/hydrau lics/article/21247443/hydraulics-system-improves-performance-for- new-caterpillar-excavator (accessed 10.12.2023).

Ji Y., Song H., Xue Z., Li Z., Tong M., Li H. A Review of the Efficiency Improvement of Hydraulic Turbines in Energy Recovery. Processes. 2023, vol. 11, no. 6, p. 1815. doi: 10.3390/pr11061815

Remote monitoring of hydraulic fluid particles reduces costs and downtime. Available at: https://www.fluidpowerworld.com/remote- monitoring-of-hydraulic-fluid-particles-reduces-costs-and-downtime (accessed 10.12.2023).

IoT Empowers Control in Fluid Applications. Available at: https:// www.machinedesign.com/mechanical-motion-systems/article/218361 62/iot-empowers-control-in-fluid-applications (accessed 10.12.2023).

Kane A. P., Kore A. S., Khandale A. N., Nigade S. S., Joshi P. P. Predictive Maintenance using Machine Learning. ArXiv preprint arXiv:2205.09402. 2022. doi: 10.48550/arXiv.2205.09402

Rivera D. L., Scholz M. R., Fritscher M., Krauss M., Schilling K. Towards a predictive maintenance system of a hydraulic pump. IFAC-PapersOnLine. 2018, vol. 51, issue 11, pp. 447–452.

Predictive Maintenance for Hydraulic Systems. Available at: https://www.aiotplaybook.org/index.php?title=Predictive_Maintena nce_for_Hydraulic_Systems (accessed 10.12.2023).

Hurtado J., Salvati D., Semola R., Bosio M., Lomonaco V., Continual learning for predictive maintenance: Overview and challenges. Intelligent Systems with Applications. 2023. Vol. 19. P. 200251. doi: 10.1016/j.iswa.2023.200251

Mahato A. C., Ghoshal S. K. Energy-saving strategies on power hydraulic system: An overview. Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering. 2021, vol. 235, issue 2, pp. 147–169. doi: 10.1177/0959651820931627

The future of control systems: trends and predictions. Available at: https://www.controldesign.com/control/control-software/article/330 07472/the-future-of-control-systems-trends-and-predictions (accessed 10.12.2023).

2022 Fluid Power Forecast: Plugged Into the Future. Available at: https://www.powermotiontech.com/community/article/21215227/20 22-fluid-power-forecast-plugged-into-the-future (accessed 10.12.2023).

Hydraulics of the Future. Available at: https://www. powermotiontech.com/sensors-software/controls-instrumentation/art icle/21887953/hydraulics-of-the-future (accessed 10.12.2023).

Fernandes J. M. M., Tanaka M. C., Bessa W. M. Sliding mode control with a neural network compensation scheme for electro- hydraulic systems. ArXiv eess arXiv: 2205.13343. 2022. doi: 10.48550/arXiv.2205.13343