Досліджено спосіб автоматизації контролю координат та геометричних параметрів рядка рослин просапних культур (цукрових буряків, кукурудзи та соняшнику) в стадії міжрядної обробки плантацій. Для контролю різних видів рослин у різних стадіях розвитку запропоновано і досліджено систему, в якій для одержання первинної інформації використано високочастотний ємнісний перетворювач з регулюванням геометричних параметрів зони контролю за допомогою додаткових рухомих екранувальних електродів. Теоретично обгунтовано геометричні параметри зони контролю в залежності від характеристик рядка рослин та головні елементи принципової схеми перетворювача, які дозволяють уникнути впливу зміни розмірів чутливих елементів первинного перетворювача на корисний сигнал. Експериментальні дослідження, методи розрахунку та практичне використання в складі системи НИВА-23 підтвердили перспективи використання перетворювача в системі точного землеробства за механічного обробітку проміжків між рослинами в рядках та більш точної орієнтації робочих органів відносно вісі рядка рослин з метою зменшення захисної зони, що призводить до зменшення використання гербіцидів.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена проблемі підвищення ефективності виготовлення газорозрядних ламп шляхом автоматизації процесів контролю якості та класифікації їх розрядних трубок (пальників). Розроблена нова методика контролю і класифікації, яка основана на ідеї поелементного аналізу фотозображень з використанням безконтактних методів визначення геометричних характеристик об'єктів циліндричної форми. Наводяться результати розробки і досліджень методів та математичної моделі вимірювального процесу, виконана оптимізація його параметрів, що дозволило мінімізувати похибки вимірювань. Побудовано алгоритм автоматичного контролю та класифікації і технічно його реалізовано з використанням системи технічного зору. Виконана оцінка техніко-економічних показників автоматизованої системи, наводяться дані про її ефективність в процесі експлуатації.

  Скачати повний текст

Висвітлено розробку математичного, інформаційного та лінгвістичного забезпечення для систем автоматизованого проектування мікроелектромеханічних давачів кутової швидкості (МЕМС гіроскопів). Розроблено математичну модель коливань робочого органа давача кутової швидкості компонентного рівня проектування, що дало змогу дослідити вплив окремих параметрів робочого органа на технічні характеристики давача. Представлено математичну модель системи пружного підвісу давача для компонентного рівня проектування, що дала змогу дослідити вплив геометричних парметрів на його чутливість і зменшити масу та габарити системи загалом. Викладено математичну модель впливу температури на динамічні характеристики давача для компонентного рівня проектування, що дало змогу змоделювати її вплив на робочі резонансні частоти давача для різних напівпровідникових матеріалів. Запропоновано математичну модель впливу паразитних крутильних коливань робочого органа на роботоздатність давача для компонентного рівня проектування, що дозволило їх врахувати під час оцінювання значень відповідних конструктивних параметрів давача. Розроблено VHDL-AMS моделі мікроелектромеханічного давача кутової швидкості камертонної та карданної конструкцій для схемотехнічного рівня автоматизованого проектування, що дало змогу підвищити ефективність проектування. Вдосконалено електричну схему спряження МЕМС давача для схемотехнічного рівня проектування, що дало змогу зменшити рівень шумів і мінімізувати зарядовий ефект. Визначено інформаційне та лінгвістичне забезпечення наскрізного паралельного проектування МЕМС давачів кутової швидкості, що дало змогу вдосконалити бібліотеку математичних моделей та розширити функціональні можливості БД САПР за допомогою використання XML-формату.

  Скачати повний текст

Розроблено систему автоматизованої діагностики геометричних параметрів залізничних рейок, що базується на використанні засобів технічного зору. Проаналізовано актуальні проблеми застосування лазерно-телевізійних сенсорних систем для вимірювання геометричних параметрів залізничних рейок. Оптимізовано співвідношення сигнал - шум у процесі реєстрації відеосигналу, що містить початкові дані про геометричні параметри рейки. Розроблено швидкі алгоритми обробки зображень для виявлення контуру світлового сліду, що повторює рельєф поверхні рейок. Запропоновано методику ідентифікації парамтерів сенсорної системи, яка дозволяє виконувати калібрування оптичних блоків за умов організації, що експлуатує систему. Автоматизовано процес порівняння виміряних профілів рейок з еталоном за умов дії випадкових перешкод, які впливають на взаємне положення оптичних блоків і рейок. Розроблено апаратні та програмні засоби двоканальної лазерно-телевізійної сенсорної системи, призначеної для автоматичної реєстрації геометричних параметрів залізничних рейок. Досліджено характеристики точності та надійності сенсорної системи за умов магістральних залізниць.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано критерії для кількісної оцінки ступеня зміни форми тіл хребців, а також алгоритм, що дозволяє перетворювати координатну інформацію про контур тіл хребця у функціональну залежність, до якої можна застосовувати методи цифрового аналізу. Розроблено новий двосторонній підхід до створення моделі тіл хребця: структурної моделі хребця, яка дає змогу дослідити зміну геометричних параметрів його тіл та аналітичної моделі для опису їх контурів. Розроблено структуру автоматизованої системи обробки рентгенограм поперекового відділу хребта, запропоновано технічну реалізацію комплексу, а також створено багаторівневе програмне забезпечення. Наведена система дозволяє здійснювати введення координатної інформації з рентгенограм поперекового відділу хребта, одержувати кількісні характеристики, необхідні фахівцеві для постановки діагнозу згідно з існуючими методиками, дослідити форму тіл хребців, одержати вектор ознак їх структурної моделі та апроксимувати графік розгортки контуру певного тіла хребця (аналітичну модель цього тіла).

  Скачати повний текст

Досліджено методи та засоби вимірювань геометричних параметрів і маси фітопланктону у водоймах господарсько-побутового призначення. Розширено функціональні можливості та підвищено швидкодію засобів вимірювань на підставі введення в комп'ютер і алгоритмічної обробки відеозображень фітопланктону. Розглянуто похибки перетворення вимірювальної відеоінформації у процесі вимірювань, визначено заходи щодо їх зменшення та компенсації. Розроблено автоматизовану систему для вимірювання геометричних параметрів і маси фітопланктону. Для обробки вимірювальної відеоінформації запропоновано використовувати штучні нейронні мережі. Виконано експериментальні дослідження, які підтверджують одержані теоретичні результати.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційну технологію технічної діагностики, що дає змогу обробляти в реальному режимі часу складні багатомірні дані різної природи й одержувати достовірну інформацію про міцнісні властивості металів. Автоматизації процесу діагностики досягнуто завдяки застосуванню гібридних нейронних мереж і систем підтримки прийняття рішень (СППР) за умов оптимального сполучення алгоритмів навчання нейронів і функцій належності нечітких множин. Запропоновано використовувати функцію бажаності Харрінгтона, на підставі якої та з засосуванням СППР зроблено висновок стосовно раціональності використання комбінації методів контролю. Розроблено базу знань для формування та модифікації нечітких правил. Показано, що для розв'язання задачі визначення межі міцності сталі найменшу похибку дає гібридна нейронна мережа з трикутними функціями належності та комбінованим алгоритмом навчання нейронів мережі. Розроблено математичну модель впливу розмірних і технологічних чинників на точність визначення вимірюваних характеристик, за результатами апробації якої на прикладі акустичного контролю показано, що найбільше впливають на точність вимірів геометричні розміри виробу та непаралельність поверхонь введення та прийому ультразвукових коливань. Наведено методику обліку факторів і практичні рекомендації з їх коректування.

  Скачати повний текст

Увагу приділено подальшому розвитку теорії та процесів автоматизованого проектування безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Розроблено структурно-параметричну модель БПЛА у вигляді її функціональної структури й ознак функціональних елементів, які разом створюють морфологічні множини технічних розв'язків з конструктивної структури БПЛА та його підсистем. На основі цієї моделі для пошуку нових варіантів конструктивно-компоновочної схеми БПЛА розроблено та програмно реалізовано методику його структурного синтезу, яка базується на використанні морфологічних множин відомих і нових технічних розв'язків, показників якості альтернатив ознак БПЛА та їх оцінок, одержаних експертним шляхом. Розроблено та програмно реалізовано аналітичний метод прискореного кількісного аналізу обраних варіантів конструктивно-компоновочної схеми БПЛА, що базується на використанні статистичних даних і спрощених розрахункових моделей. Обгрунтовано вибір методу багатокритеріальної оптимізації, що базується на використанні принципу кубічних сіток і множини випадкових точок, рівномірно розподілених у багатовимірній області допустимих розв'язків. Запропоновано методику розрахунку основних геометричних параметрів БПЛА. Вирішено завдання оптимального вибору пристроїв спостереження для БПЛА на підставі розв'язання задачі багатокритеріальної оптимізації.

  Скачати повний текст

Досліджено автоматизоване визначення параметрів та формування спряжених лінійчатих поверхонь вищих кінематичних пар із лінійним дотиком. Запропоновано геометричний спосіб визначення діапазонів зміни параметрів складних рухів. Зазначений спосіб дозволяє здійснити оптимізацію параметрів спряжених лінійчатих поверхонь. За допомогою геометричного способу розроблено автоматизоване визначення параметрів спряжених поверхонь на базі діаграм кінематичного гвинта. Знайдені параметри використовуються з метою автоматизованого формування спряжених поверхонь. Апробовано автоматизований метод визначення параметрів характеристики та формування спряжених поверхонь. Наведено підсистему моделювання спряжених поверхонь вищих кінематичних пар, яка включає в себе визначення необхідних параметрів та формування даних поверхонь. Підсистему реалізовано у вигляді додатка до САПР AutoCAD R14.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові структурні методи підвищення точності автоматичних рефрактометрів, які дозволили зменшити вплив дестабілізувальних факторів (температури вимірюваної рідини та навколишнього сердовища, забрудення чутливого елемента) на результати вимірювання вмісту сухих речовин у рідинах. Розроблено та теоретично досліджено математичну модель первинного перетворювача вмісту сухих речовин на базі прозорого порожнистого циліндра (ППЦ) й обгрунтовано конструктивне виконання автоматичних рефрактометрів. Досліджено вплив температури та відхилень геометричних параметрів ППЦ на передавальні характеристики рефрактометрів на базі ППЦ і запропоновано нові структурні способи підвищення точності автоматичних рефрактометрів.

  Скачати повний текст

Побудовано ефективну різницеву схему Біма - Уормінга підвищеного порядку точності для числового інтегрування системи осереднених рівнянь Нав'є - Стокса, яка замкнена за допомогою однопараметричної моделі турбулентності. Запропоновано спосіб раціонального вибору числа вузлів розрахункової сітки, застосування якого дозволяє зменшити обчислювальні витрати під час розв'язання задач аеродинамічної оптимізації геометричних параметрів решіток профілів з розрахунком цільової функції на основі числового моделювання турбулентних газових потоків. Виявлено основні закономірності впливу розподілу швидкості, що задається вздовж обводу профілю решітки, і кута повороту потоку у решітці на форму шуканого профілю.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив комбінаційного розсіяння в планетних атмосферах з урахуванням їх спостережної температурної залежності з глибиною. Розроблено новий механізм визначення оптичних параметрів атмосфери за даними про інтенсивність деталей комбінаційного розсіяння з урахуванням температурного профілю атмосфери Урана. З'ясовано, що неврахування зміни температури з глибиною в атмосферах планет-гігантів призводить до значних похибок під час визначення оптичних параметрів атмосфери, зокрема таких, як відношення аерозольної розсіювальної складової оптичної глибини до газової, а також відношення поглинальної до розсіювальної складових оптичної глибини. Доведено, що ефекти комбінаційного розсіяння в атмосферах планет-гігантів призводять до зменшення геометричного альбедо та альбедо однократного розсіяння в синій області спектра та встановлено значення альбедо однократного розсіяння, яке виправлене за ефект комбінаційного розсіяння. Встановлено ймовірну причину довгоперіодичних змін геометричного альбедо Урана. На підставі результатів моделювання з застосуванням запропонованого методу щодо опрацювання спостережених даних, одержаних у різні роки (1981, 1993, 1995), виявлено зміни оптичних параметрів атмосфери Урана з часом та їх залежність від видимого положення планети на орбіті. Проаналізовано сучасні фотометричні спостереження диску Урана, виконані на найбільших телескопах світу, що зареєстрували появу та зникнення аерозольних хмар на різних широтах з часом. Зроблено висновок, що саме неоднорідний розподіл аерозолю в атмсосфері Урана залежно від широти є імовірною причиною довгоперіодичних змін геометричного альбедо.

  Скачати повний текст

Установлено кількісні взаємозв'язки між геометричними параметрами зануреної струминної оболонки та частотою генерованого акустичного сигналу, амплітудно-частотними характеристиками струминних гідродинамічних випромінювачів (ГДВ), спектром генерованого звуку; між швидкістю потоку та рівнем і частотою генерованого акустичного сигналу, яка суттєво знижується зі зростанням швидкості; між гідростатичним тиском у рідині, її властивостями, рівнем і частотою цього сигналу, які суттєво зростають з підвищенням тиску за оптимальної швидкості струменя на виході сопла; між геометричними параметрами, властивостями двофазного середовища, швидкістю струменя та частотою пульсації квантуючої області між соплом і перешкодою струминного ГДВ. Запропоновано акустичну модель коливань струминної оболонки ГДВ та розв'язано межову задачу про випромінювання звукових хвиль цією оболонкою. Одержано вираз для залежності частоти пульсацій кавітуючої області від її геометричних параметрів, властивостей двофазного середовища та швидкості потоку рідини струминної оболонки. Для дослідження струминних ГДВ застосовано математичну модель коливань занурених струминних оболонок. Одержано аналітичні залежності для здійснення розрахунків, а саме: частоти основної (нижчої) гармоніки генерованого звуку для двох типів розглянутих джерел звуку; амплітудно-частотних характеристик струминних ГДВ прямо- та протиточного типу; спектра сигналу, генерованого зануреними кільцевими струменями. Розроблено новий спосіб визначення міцності рідини на розрив шляхом виміру частоти нижчої гармоніки генерованого звуку та гідростатичного тиску у робочій ємності. Проведено експериментальні дослідження акустичних характеристик струминних ГДВ з розвинутою кавітацією, зокрема за умов високого гідростатичного тиску у різних робочих рідинах, а також ерозійної активності ближнього поля струминних ГДВ за надмірного статичного тиску. Виявлено кореляцію між нелінійним згасанням негармонійних акустичних імпульсів і ерозійною активністю у ближньому полі цих джерел звуку.

  Скачати повний текст

Розроблено алгоритми самоорганізації дослідження та моделювання процесів, що задані точковим каркасом, з можливістю врахування та управління під час синтезу такими геометричними характеристиками моделей, як гладкість, точність, властивості коридору помилки моделювання, присутність викидів. Визначено порядок причинно-наслідкових зв'язків в системі та комплекс екзогенних змінних. Здійснено фільтрацію та скорочення списку змінних для моделювання вихідних змінних системи. Проведено дослідження та моделювання структури складної системи. Одержано нові алгоритмічні засоби теорії самоорганізації для застосування їх під час синтезу нечітких моделей і моделей коридору помилки моделювання. Розроблено програмне забезпечення запропонованих алгоритмів методу групового врахування аргументів чіткого та нечіткого моделювання та процедур системного аналізу. Проведено апробацію нових алгоритмів у НДІАКС "ЕКОТЕХ" для прогнозування світових цін на деякі індикативні види паливної сировини.

  Скачати повний текст

Побудовано рівноважні криві дволанкового маятника з урахуванням фізичної нелінійності всіх пружних елементів, які можуть мати жорсткі та м'які характеристики. Проаналізовано топологічні властивості подвійного маятника як динамічної системи у різних областях простору параметрів. Установлено біфуркації народження в області асимптотичної стійкості вертикального стану рівноваги двох межових циклів - стійкого та нестійкого, вивчено їх еволюцію за умов зміни модуля слідкуючої сили. Класифіковано можливі механізми втрати стійкості станів рівноваги подвійного маятника, зумовлені: зіткненням з іншим станом рівноваги у разі зміни кутового ексцентриситету слідкуючої сили; біфуркацією трикратної рівноваги (біфуркації виделки); стягуванням нестійкого межового циклу, який "сідає" на даний стан рівноваги, руйнуючи його стійкість. Вказано область притягування стійкого стану рівноваги, який відповідає початку координат фазового простору, описано її еволюцію за умов зміни модуля слідкуючої сили для фіксованих значень "неістотних" параметрів.

  Скачати повний текст

Мета дослідження - побудова та експериментальне підтвердження кількісної моделі кріопошкодження суспензії дріжджоподібних грибів Saccharomyces cerevisiae у розчині "диметилсульфоксид (10 об.%) - 0,135 М хлориду натрію - вода" за лінійних та нелінійних режимів охолодження на етапі її кристалізації. Методами вольюмометрії, світлової мікроскопії та термодинаміки необоротних процесів визначено величину осмотично неактивного об'єму дріжджових клітин, значення коефіцієнтів проникності для води та кріопротекторів крізь плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae та енергії активації процесів їх проникання. Показано, що 1,2-пропандіол впливає на плазматичну мембрану Saccharomyces cerevisiae, знижуючи енергію активації проникання молекул води крізь неї. Розроблено кількісну модель кріопошкодження клітин на етапі кристалізації, яка створює можливість визначати оптимальні умови їх охолодження, спираючись на невелику кількість даних про транспортні та геометричні параметри цих клітин. У моделі враховано внесок у кріопошкодження двох основних чинників, які протилежно залежать від швидкості охолодження - ефектів розчину та внутрішньоклітинної кристалізації. На основі моделі визначено оптимальні з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження лінійний і нелінійний режими охолодження суспензії мікроорганізмів Saccharomyces cerevisiae. Доведено, що механізм кріозахисної дії швидкого двоступінчатого охолодження принципово не відрізняється від оптимального з точки зору двофакторної теорії кріопошкодження режиму охолодження зі сталою швидкістю.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто теоретичні підстави застосування методу скінченних елементів щодо розрахунку динаміки механічних систем змінюваної геометрії. Проаналізовано систему рівнянь скінченних елементів , що рухаються у просторі. Розроблено математичну модель роботи портального крану з урахуванням податливості головних елементів конструкції, особливостей роботи провідних механізмів та особливостей робочої операції. Модель реалізовано у вигляді пакета прикладних програм для ПЕОМ. Наведено методику оцінки динамічної якості спроектованого портального крана з використанням поняття базового робочого циклу, засобів математичної статистики та теорії випадкових процесів. Встановлено вплив особливостей конструкції на динаміку крана: параметрів гідромеханічного демпферу у рейці механізму зміни виліту, жорсткості відтяжки та порталу.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи та алгоритми геометричного аналізу хвилевідних структур, що забезпечують узагальнення та підвищення ефективності використання методу часткових областей під час розв'язання тривимірних внутрішніх крайових задач. Запропоновано та досліджено нові типи фільтрів НВЧ-діапазону на коротких секціях Н-хвилеводів з нетрадиційними позамежними зв'язками, модифіковано хвилевідні дільники-об'єднувачі з неоднорідностями в області зв'язку та диплексери на їх базі. Запроваджено швидку (пірамідальну) методику оптимізації широкосмугових хвилевідних диплексерів, яка враховує вплив вузла дільника на всі елементи канальних фільтрів.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень, спрямованих на удосконалення процесів обробки результатів частотних випробувань гелікоптера і автоматизації проектування елементів конструкції з урахуванням їх пружності на базі розробки та впровадження алгоритмічного та програмного забезпечень підсистеми параметричної та непараметричної ідентифікації, системи автоматизованого проектування лопаті несучого гвинта. На підставі проведеного аналізу та систематизації можливих шляхів підвищення ефективності проведення частотних випробувань і обробки їх даних розроблено алгоритми параметричної та непараметричної ідентифікації, що забезпечують підвищення точності визначення динамічних характеристик елементів конструкції гелікоптера. Зазаначено необхідності враховувати пружність конструкції гелікоптера під час розв'язання задач аналізу та синтезу систем керування, автоматизованого проектування елементів конструкції. Представлено математичні моделі пружних коливань несучого гвинта та фюзеляжа. Обгрунтовано необхідність більш повного використання результатів частотних випробувань для розв'язання задач параметричної та непараметричної ідентифікації. Запропоновано нові методи непараметричної ідентифікації: взаємно спектральної щільності, амплітудно-фазочастотної характеристики на основі використання періодограмного метода. Розв'язано задачу ідентифікації пружно-масових характеристик несучого гвинта за результатами частотних випробувань. Наведено алгоритм розрахунку частотних характеристик функції чутливості, які використовуються для вибору оптимального тестового сигналу в ході розв'язання задачі ідентифікації. Проаналізовано методи усунення флатера гелікоптера. Показано, що одним з підходів до розв'язання даної задачі є оптимізація геометричних параметрів для цільнометалевого та композитного несучих гвинтів.

  Скачати повний текст