EIR NUOS

Electronic Institutional Repository of the Admiral Makarov National University of Shipbuilding

EIR NUOS is an open electronic archive where scientific and educational-methodological documents (materials) created primarily by employees of the Admiral Makarov National University of Shipbuilding are collected, organized, and stored. Long-term and reliable access to these materials is provided via the Internet. A “self-archiving” feature is available.

Photo by @inspiredimages

Communities in DSpace

Select a community to browse its collections.

Recent Submissions

  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Physics-informed hybrid anomaly detection and fault diagnosis for an R744 booster refrigeration system with heat recovery and oil management
    (2026)
    Yakovleva Olga Yu.
    ;
    Ostapenko Oleksii V.
    ;
    Яковлева О. Ю.
    ;
    Остапенко О. В.
    Purpose. To develop and evaluate a physics-informed hybrid anomaly detection and fault diagnosis framework for an R744 booster refrigeration system with heat recovery and oil management by combining thermodynamic modelling and machine learning methods. Methodology. The proposed approach integrates thermodynamic feature engineering with two unsupervised machine learning techniques: K-means clustering and an autoencoder neural network. K-means clustering is used to identify global operating-mode deviations, while the autoencoder detects local nonlinear anomalies through reconstruction-error analysis. A hybrid decision logic based on union and intersection rules is applied to improve diagnostic reliability. The framework was validated using a synthetic physics-informed dataset representing seven days of operation with a 10-second sampling interval and including normal operation as well as four fault classes: flash-gas instability, heat-recovery disturbance, oil-return disturbance, and sensor drift. Findings. The developed hybrid framework demonstrated high anomaly-detection and fault-diagnosis performance. The Stage-1 anomaly detector achieved Precision = 1.000, Recall = 0.903, and F1-score = 0.949. The Stage-2 diagnostic classifier reached an overall accuracy of 0.992. The results confirmed the capability of the proposed approach to distinguish between different fault mechanisms and associate detected anomalies with physically meaningful thermodynamic processes occurring within the refrigeration system. Originality. A physics-informed hybrid fault detection and diagnosis framework for transcritical R744 booster refrigeration systems with heat recovery and oil management is proposed. Unlike conventional purely statistical approaches, the developed methodology combines thermodynamic interpretation with machine learning techniques, enabling both accurate anomaly detection and physically explainable diagnostics. Practical value. The proposed framework can be integrated into SCADA and building management systems as a supervisory diagnostic layer for commercial refrigeration applications. The approach supports predictive maintenance, improves system reliability, reduces energy consumption, and facilitates the implementation of intelligent monitoring strategies for low-GWP refrigeration systems.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Information system for current state diagnostics of induction motors
    (2026)
    Chornyi Oleksii P.
    ;
    Chorna Olha A.
    ;
    Tytiuk Valerii K.
    ;
    Kurliak Petro O.
    ;
    Busher Victor V.
    Purpose. The paper addresses the urgent scientific and technical problem of non-contact real-time diagnostics and condition monitoring of industrial induction motors without disrupting continuous technological processes. The primary objective is to develop and evaluate a mobile information-diagnostic system capable of assessing the current operational state and predicting the remaining useful life (RUL) of induction motors. Method. The proposed methodology utilizes measured stator currents to evaluate the parametric electromagnetic asymmetry of stator phases. Functional analysis and system decomposition were performed in accordance with the IDEF0 modeling standard. The software architecture was developed using a client-server paradigm, implementing asynchronous background data processing via Kotlin coroutines, REST API network interaction over HTTPS, and centralized data management based on a distributed MySQL database. Results. A mobile diagnostic application operating on Android OS was developed and integrated as a client node in a distributed diagnostic environment. Industrial field testing was conducted at PrJSC «Poltava Mining and Processing Plant» on a 320 kW AKZ-12-39-6UKHL4 induction motor driving a heavy-duty belt conveyor. The system successfully detected low-frequency acoustic vibrations (0.5–1 Hz) and current amplitude oscillations (5–10 %), identifying their root cause as contact degradation in the rotor rheostat. The application calculated the motor’s RUL trend with an average coefficient of 0.908. Scientific novelty. The scientific novelty lies in the advancement of diagnostic system design principles through the synergy of stator current asymmetry identification algorithms, parallel thread execution, real-time data visualization, and automated client-server database synchronization. Practical importance. The implementation enables early fault detection, reduces unscheduled downtime, lowers maintenance expenditures, and supports predictive maintenance strategies for fleets of industrial electrical machinery.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Світовий досвід подолання дефіциту генеруючих потужностей та порівняння з енергосистемою України
    (2026)
    Стрункін Г. М.
    ;
    Strunkin Hlib M.
    Мета роботи. Комплексний компаративний аналіз світових сценаріїв подолання дефіциту генеруючих потужностей, а також обґрунтування режимних особливостей Об’єднаної енергетичної системи України в умовах централізованого керування графіками погодинних відключень та синхронної роботи з ENTSO-E. Методика. Застосовано методи системного порівняльного аналізу кризових режимів на основі урядових звітів. Результати. Систематизовано міжнародний досвід (Вірменія, Балкани, ПАР, Ліван, Таджикистан, ЄС) за критеріями збереження керованості мереж. Сформульовано парадокс, за яким ризик виникнення дестабілізуючого ефекту «зарядної лавини» масштабується в енергосистемі України саме завдяки успішному утриманню цілісності мережі та високої операційної дисципліни НЕК «Укренерго». Увімкнення фідерів за чергами ГПВ штучно синхронізує у часі споживання велику кількість інверторів побутових споживачів, які одночасно переходять у режим заряду за алгоритмом Constant Current. Це піднімає груповий коефіцієнт одночасності до граничних, викликаючи тривале перевантаження. Наукова новизна. Обґрунтовано фізичну природу виникнення «зарядної лавини» в розподільчих мережах як процесу, що докорінно відрізняється від класичної теорії Cold Load Pickup за тривалістю та характером активного навантаження. Практична значущість. Сформовано фундаментальні теоретичні та методологічні засади для подальшого вивчення «зарядної лавини» в масштабах національної енергосистеми.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Порівняльний аналіз лінійних та нечітких регуляторів для джерела живлення плазмового різання
    (2026)
    Стогнієнко Є. В.
    ;
    Маслик В. С.
    ;
    Stohniienko Yevhen V.
    ;
    Maslyk Viktoriia S.
    Мета. Дослідити вплив конфігурації функцій належності нечітких пропорційних регуляторів типу Sugeno на якість керування джерелом живлення плазмового різання та розробити підхід до формування нелінійного закону керування, що забезпечує покращення показників якості перехідних процесів без зміни структури системи нечіткого інференсу та збільшення кількості правил. Методика. Методи математичного та комп’ютерного моделювання в середовищі MATLAB/Simulink, теорія автоматичного керування, методи нечіткої логіки Sugeno, аналіз перехідних процесів і порівняльний аналіз характеристик систем автоматичного керування. Результати. Розроблено математичну модель системи автоматичного керування джерелом живлення плазмового різання з нечітким пропорційним регулятором типу Sugeno. Досліджено вплив конфігурації функцій належності на нелінійну характеристику регулятора та якість перехідних процесів. Виконано порівняльний аналіз пропорційного регулятора та декількох варіантів нечітких регуляторів. Показано, як зміна максимальної величини сигналу керування та тривалості її підтримання змінює характеристики системи. Показано, що запропоновані конфігурації функцій належності забезпечують покращення показників якості перехідного процесу порівняно з пропорційним регулятором без ускладнення структури системи керування. Наукова новизна. Встановлено вплив максимальної величини сигналу керування та тривалості її підтримання на показники якості перехідного процесу джерела живлення плазмового різання. Запропоновано підхід до синтезу нечітких пропорційних регуляторів шляхом зміни конфігурації функцій належності, що забезпечує формування необхідного нелінійного закону керування без зміни структури системи нечіткого інференсу. Практична цінність. Запропонований підхід до налаштування нечітких пропорційних регуляторів може бути використаний під час проєктування систем автоматичного керування джерелами живлення плазмового різання та іншими нелінійними електротехнічними об’єктами.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Міжнародні практики й стандарти безпеки праці та цивільного захисту енергоустановок агропромислового комплексу
    (2026)
    Савченко Л. Г.
    ;
    Міненко С. В.
    ;
    Гончаренко Ю. П.
    ;
    Savchenko Liudmyla G.
    ;
    Minenko Serhii V.
    Мета. Обґрунтувати інтегровану модель безпеки енергоустановок агропромислового комплексу на основі порівняння міжнародних стандартів і структурованого оцінювання можливостей їхнього застосування в Україні. Методика. Сформовано два масиви матеріалів: шістнадцять наукових публікацій, оприлюднених у 2016–2026 рр., і чотири чинні міжнародні нормативні документи. Вимоги порівняно за сферами регулювання, категоріями ризику, видами заходів протидії, вимогами до персоналу, аварійною готовністю та можливістю кількісного оцінювання. Застосовність визначено за трьома критеріями: правовою узгодженістю, технічною здійсненністю та економічною доцільністю – за трибальною шкалою з подальшим нормуванням результатів до 100 %. Модель побудовано за принципом ланцюга «ризик – захід протидії – індикатор». Відтворюваність дослідження забезпечено завдяки чіткій фіксації дати пошуку, стандартизації пошукових запитів, прозорості критеріїв відбору та уніфікації правил бального оцінювання. Результати. Виокремлено п’ять груп ризиків: електротехнічні, пожежні, вибухові, технологічні та організаційні. Найвищий рівень первинної застосовності виявлено для управлінських вимог щодо охорони праці – 100,0 % та управління інцидентами – 88,9 %. Технічні вимоги до вибухозахисту потребують поетапної модернізації, оскільки рівень їхньої застосовності становить 55,6–77,8 %. Розроблено інтегрований контур управління безпекою, який охоплює ідентифікацію небезпек, інженерні та організаційні заходи захисту, моніторинг, підготовку персоналу, аварійне реагування, цивільний захист, аналіз інцидентів і коригувальні дії. На його основі сформовано систему з шести кількісних індикаторів відповідності та обґрунтовано порогові значення для трьох рівнів зрілості системи безпеки. Наукова новизна. Уперше для енергоустановок агропромислового комплексу міжнародні вимоги з охорони праці, вибухобезпеки та управління інцидентами інтегровано в структурно-функціональну модель, де кожній категорії ризику відповідають конкретний захід протидії та вимірюваний індикатор. Практична значущість. Результати дослідження доцільно використовувати для аудиту енергооб’єктів, визначення пріоритетності модернізації, розроблення регламентів безпечної експлуатації, планів реагування та програм підготовки персоналу.