Розробка концепції цифрового двійника електропривода ліфта на основі стохастичної моделі ARIMAX
| dc.contributor.author | Зайченко С. В. | |
| dc.contributor.author | Філатов Є. О. | |
| dc.contributor.author | Zaichenko Stefan V. | |
| dc.contributor.author | Filatov Yevhen O. | |
| dc.date.accessioned | 2026-11-06T18:25:59Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description.abstract | Мета – розроблення концепції цифрового двійника електропривода ліфтової установки, що поєднує фізичні моделі, стохастичні методи прогнозування та потоки сенсорних даних для відтворення динамічних режимів роботи системи в реальному часі. Методика. Застосовано аналіз та узагальнення підходів щодо технічного діагностування та побудови цифрових двійників, математичне моделювання електромагнітних, а також механічних процесів асинхронного двигуна, структурне моделювання архітектури системи. Крім того проведене стохастичне моделювання й аналіз відповідних часових рядів. Для можливості проведення опису деградації розглянуто фізико-статистичні та стохастичні моделі. Результати. Запропоновано математичну модель асинхронного електропривода в обертовій системі координат, яка описує режими розгону, гальмування та зміни навантаження. Крім того, було узагальнено й основні несправності, контрольовані параметри та методи вібраційного, температурного, електричного і спектрального діагностування. Для здійснення прогнозування технічного стану обґрунтовано застосування моделі ARIMAX з урахуванням фазних струмів, температури, швидкості та електромагнітного моменту. У межах проведеного дослідження запропоновано багаторівневу структуру цифрового двійника, що включає фізичний і сенсорний рівні, периферійну обробку, сховище часо вих рядів, аналітичне ядро та засоби візуалізації. Наукова новизна. Розроблено концепцію гібридного цифрового двійника ліфтового електропривода, яка поєднує математичні моделі електромеханічних процесів, опис деградації, стохастичне прогнозування та аналіз сенсорних даних у реальному часі. Запропонований підхід забезпечує комплексне врахування електричних, механічних і температурних параметрів системи. Практична значимість. запропонована структура може бути використана для створення системи обслуговування ліфтового обладнання за фактичним станом, раннього виявлення деградаційних змін, прогнозування залишкового ресурсу та формування сервісних попереджень. Отримані результати направлені, насамперед на практичну площину застосування. | |
| dc.description.abstracteng | Objective. To develop a concept for a digital twin of an elevator system’s electric drive that combines physical models, stochastic forecasting methods, and sensor data streams to reproduce the system’s dynamic operating modes in real time. Methodology. The study involved the analysis and generalization of approaches to technical diagnostics and the construction of digital twins, mathematical modeling of electromagnetic and mechanical processes in an asynchronous motor, and structural modeling of the system architecture. In addition, stochastic modeling and analysis of the corresponding time series were performed. To enable the description of degradation, physical-statistical and stochastic models were considered. Results. A mathematical model of an asynchronous electric drive in a rotating coordinate system was proposed, which describes acceleration, deceleration, and load change modes. In addition, the main malfunctions, monitored parameters, and methods of vibration, temperature, electrical, and spectral diagnostics were summarized. To predict the technical condition, the use of the ARIMAX model was justified, taking into account phase currents, temperature, speed, and electromagnetic torque. Within the scope of this study, a multilevel structure of a digital twin is proposed, comprising physical and sensor levels, peripheral processing, a time-series repository, an analytical core, and visualization tools. Scientific novelty. A concept for a hybrid digital twin of an elevator electric drive has been developed, combining mathematical models of electromechanical processes, degradation modeling, stochastic forecasting, and real-time analysis of sensor data. The proposed approach ensures comprehensive consideration of the system’s electrical, mechanical, and temperature parameters. Practical significance. The proposed structure can be used to create a condition-based maintenance system for elevator equipment, enable early detection of degradation changes, predict remaining service life, and generate maintenance alerts. The results obtained are primarily aimed at practical applications. | |
| dc.identifier.citation | Зайченко, С. В. Розробка концепції цифрового двійника електропривода ліфта на основі стохастичної моделі ARIMAX = Development of a digital twin concept for an elevator electric drive based on the ARIMAX stochastic model / С. В. Зайченко, Є. О. Філатов // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2026. – № 3 (506). – С. 128–136. | |
| dc.identifier.govdoc | https://doi.org/10.15589/znp2026.3(506).15 | |
| dc.identifier.issn | 3154-8245 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 3154-8253 (Online) | |
| dc.identifier.uri | https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/13904 | |
| dc.language.iso | uk | |
| dc.relation.ispartofseries | 621.313:004.94 | |
| dc.subject | технічний стан | |
| dc.subject | залишковий ресурс | |
| dc.subject | електромеханічна система | |
| dc.subject | стохастичне прогнозування | |
| dc.subject | сенсорні дані | |
| dc.subject | обслуговування за фактичним станом | |
| dc.subject | technical condition | |
| dc.subject | remaining service life | |
| dc.subject | electromechanical system | |
| dc.subject | stochastic forecasting | |
| dc.subject | sensor data | |
| dc.subject | condition-based maintenance | |
| dc.title | Розробка концепції цифрового двійника електропривода ліфта на основі стохастичної моделі ARIMAX | |
| dc.title.alternative | Development of a digital twin concept for an elevator electric drive based on the ARIMAX stochastic model | |
| dc.type | Стаття |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- Zaichenko_Filatov.pdf
- Size:
- 595.24 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format