Дисертація присвячена питанню побудови нелінійних математичних моделей первинних перетворювачів фізичних величин. Розроблені методики та алгоритми грунтуються на апроксимаційній теорії, зокрема, мінімаксній апроксимації та методі найменших квадратів. Отримані способи апроксимацій градуювальних характеристик первинних перетворювачів дозволяють досягнути точності наближень вищої в кілька разів у порівнянні з існуючими за однакової кількості параметрів. Використання розробленої методики автоматичного знаходження параметрів деяких лінеаризуючих схем дає можливість у два-три рази зменшити похибку вимірювань, зумовлену нелінійністю первинних перетворювачів вимірювальних пристроїв, не вносячи додаткових ускладнень в їх структуру.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена побудові математичної моделі електромеханічного стану вузла живлення системи керування виконавчими асинхронними моторами типу білячої клітки, суцільними порожнистими феро- та немагнетним роторами. Метод аналізу грунтується на поєднанні методів нелінійних електромагнетних кіл та електромагнетного поля у нелінійному суцільному рухомому середовищі. Розроблені алгоритми та комп'ютерні програми розрахунку перехідних процесів передбачають стрибкоподібні зміни комутаційних струмів в обмотках намагнечування. Показано, що без врахування цього явища розрахунок перехідного процесу стає неможливим. Приводяться результати розрахунку перехідного електромеханічного процесу вузла живлення чотирьох виконавчих асинхронних моторів, заживлених спільним трансформатором.

  Скачати повний текст

Розглядаються оригінальні методи синтезу релейних слідкуючих систем керування, що базуються на встановленому в роботі незаперечному зв'язку коефіцієнтів релейної функції керування з коефіцієнтами характеристичного поліному замкненої системи. Розглянуті властивості алгорітмів керування, що синтезовані в різних координатних фазових просторах та наведені структурні схеми систем керування, засновані на цих алгоритмах. Розроблена методика побудови математичних моделей таких систем, що дозволяє аналізувати їх основні властивості та вплив на них координатних та параметричних збурень. Синтезовані регулятори для аналогових та цифрових систем релейного слідкуючого приводу з низькою чутливістю до координатних та параметричних збурень і заданим спектром збуреного руху. Ефективність побудованих систем проілюстрована результатами математичного моделюванняя і лабораторно-стендових випробувань.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена теоретичним, експериментальним дослідженням і розробці одно- та багатоканальних прецизійних формувачів великих та середніх часових інтервалів функціонуючих з урахуванням запропонованих алгоритмів перетворювання цифрових кодів у часові інтервали високої точності. Основні результати роботи знайшли промислове застосування в проектуванні нових типів прецизійних формувачів часових інтервалів.

  Скачати повний текст

Розроблені теоретична база та методи побудови засобів контролю на основі безконтактних перетворювачів кутових переміщень (ПКП), обгрунтовано вибір та розроблено методи розширення діапазону вимірювання, а також підвищення точності ПКП. Розроблені структурні методи розширення функціональних можливостей ПКП. Запропоновано багатообертові перетворювачі кутових переміщень (БПКП) на основі грубої і точної шкал. Розроблена методика повірки та проаналізовані похибки ПКП, дані рекомендації щодо їх усунення.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням створення швидкодіючих електроприводів із безпосереднім цифровим керуванням. Розроблено та теоретично обгрунтовано засоби технічної реалізації комбінованих за задавальним впливом багатократних цифрових систем регулювання швидкості та положення, швидкодію яких доведено до рівня процесів кінцевої тривалості. Запропоновано спосіб компенсації запізення у дворазовоінтегрувальних контурах регулювання швидкості без порушення астатичних властивостей останніх за збурювальним впливом. Ефективність запропонованих рішень підтверджено результатами математичного моделювання та експериментальних досліджень. Отримані результати можуть використовуватись при розв'язанні задач підвищення ефективності роботи як діючих приводів, так і тих, які знов проектують.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці та дослідженню принципів побудови та створенню нових аналогових функціональних перетворювачів з підвищеною точністю та розширеними функціональними можливостями на основі використання явища перерозподілу заряду в комутованих конденсаторах аналогових функціональних перетворювачів на комутованих конденсаторах (АФПК). Виконано класифікацію перетворювачів. Запропоновано та розроблено нові класи АФПК, зокрема, типу: логарифматор-антилогарифматор, N-логарифматорів-антилогарифматор на двох і одній конденсаторних комірках; з додатковим арифметичним блоком, а також - аналого-цифрові функціональні перетворювачі. Розроблено математичні та фізичні моделі АФПК. Запропоновано аналітичні вирази для характеристик перетворення та оцінки похибок АФПК. Розроблено алгоритми та пакет прикладних програм для дослідження АФПК на ЕОМ і макетні зразки АФПК, наведено результати досліджень.

  Скачати повний текст

Робота є розвитком теоретичних і практичних досліджень по створенню аналого-цифрових перетворювачів частотно-часової групи, принцип роботи яких заснований на методі збігу імпульсів. Встановлено, що масштабно-часове перетворення однократного часового інтервалу призводить до появи пакету збігів двох регулярних імпульсних послідовностей близьких частот проходження, визначення тривалості якого на низькій частоті здійснюється з високим ступенем точності. Запропоновано методи перетворення однократного часового інтервалу, які мають малу методичну похибку, алгоритми і структури для їхньої реалізації. Визначені основні дестабілізуючі чинники і досліджені основні похибки перетворення, кількісні оцінки яких свідчать про високу точність перетворення запропонованих методів, а також можливість використання таких перетворювачів в системах автоматичного керування просторовим місцеположенням об'єктів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби удосконалення п'єзоелектричних акселерометрів, а також принципи побудови конструктивних схем монолітних, багатоелементних мономорфних, біморфних, триморфних одно- і трикоординатних акселерометрів, а також підсилювачів заряду до них. Наведено методи розрахунку циліндричних монолітних акселерометрів, а також акселерометрів з біморфними чутливими елементами, закріпленими у центрі чи по твірній. Побудовано та досліджено механічну та математичну моделі багатоелементного акселерометра для отримання інформації про вплив розмірів акселерометра на його параметри. Досліджено вплив контактних явищ на чутливість акселерометрів, параметрів вимірювальних ланцюгів на характеристики акселерометрів. Для розв'язання даних задач використано методи лінійної теорії електропружності. Для побудови приблизних рішень використано методи теорії коливань для систем із зосередженими параметрами, методи теорії автоматичного керування і математичної статистики.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання створення схем активних фільтрів високого порядку для підвищення ефективності САК, точності обробки сигналів від датчиків із формування сигналів керування, а також виключення впливу на дані сигнали дестабілізуючих чинників (перешкод). Особливу увагу приділено задачі одержання найкращого варіанта даної структури ARC-ланцюга високого порядку зі зворотними зв'язками за умов зберігання її топології та схемної функції, зручності виготовлення її в інтегральному виконанні, розрахунку та настроювання таких схем за умов виробництва. Підготовлено математичний і алгоритмічний базис для комбінованого параметричного синтезу ARC-ланцюгів високого порядку. Розроблено програми для етапів топологічної та компонентної реалізації активних RC-ланцюгів високого порядку. Результати запропонованих рішень підтверджено математичним і схемотехнічним моделюванням за допомогою САПР PSPICE.

  Скачати повний текст

Проаналізовано сучасні способи та засоби реалізації фільтрів для обробки аналогових сигналів у системах керування та контролю. Запропоновано нові структури багатоканальних активних фільтрів (БКАФ), які можна використовувати як типові. Розглянуто різноманітні структурні перетворення математичної моделі БКАФ, що призводять до появи нових схем. Апробовано методику автоматизованого отримання набору нових схем за допомогою структурних матричних перетворень. Наведено метод отримання нових схем БКАФ, що мають низьку елементу чутливість, шляхом доповнення базової схеми. Результати запропонованих рішень перевірено за допомогою моделювання на ЕОМ.

  Скачати повний текст

Розроблено математичний метод і комп'ютерні алгоритми аналізу ферорезонансних режимів роботи електромагнітних пристроїв систем керування з використанням моделі чутливостей до початкових умов. Використання цієї моделі надало можливість створити загальний метод аналізу ферорезонансних режимів, який дозволяє розв'язати задачу в комплексі: проаналізувати перехідні та усталені режими роботи на базі спільного математичного апарату. За результатами аналізу усталеного режиму визначено його стійкість, що для даного класу задач є питанням принциповим, а також необхідні умови виникнення ферорезонансних режимів. Розроблено алгоритми та пакети прикладних програм аналізу ферорезонансних режимів роботи для трансформаторів, магнітних підсилювачів, феромагнітних помножувачів частоти, а також послідовних ферорезонансних частотних реле.

  Скачати повний текст

Розроблено методи і засоби підвищення швидкодії та точності цифрових пристроїв на нечіткій логіці (ЦПНЛ) для розширення області ефективного застосування нечітких систем управління об'єктами за умов невизначеності. Висвітлено методи синтезу ЦПНЛ що забезпечують: підвищену швидкодію та точність фаззифікації якісних сигналів з функціями належності трикутної та гауссівської форм; прискорену фаззифікацію кількісних сигналів на основі перетворення функцій належності гауссівської форми до трикутної, дзвоноподібної форми до трапецієподібної; прискорену дефаззифікацію на основі декомпозиції функцій належності та використання змінного кроку дискретизації; дефаззифікацію мультимодальних функцій належності. Запропоновано бібліотеку універсальних VHDL-моделей для апаратного синтезу на базі програмованої логіки, імітаційного моделювання, тестування та верифікації ЦПНЛ.

  Скачати повний текст

Досліджено енергетичні властивості L-, C-негатронів, що дозволило визначити взаємозв'язок між видом вебер-амперної, кулон-вольтної характеристик та еквівалентними їх схемами. Визначено умови стійкості та можливі режими роботи навантажених L-, C-негатронів N- і S-типів. Виявлено чутливість електронних кіл з даними негатронами. Показано, що L-, C-негатрони є багатофункціональними елементами, використання яких дозволяє покращати технічні характеристики елементів автоматики. Вивчено динамічні негатрони на базі біполярних і польових транзисторів у схемах включення з спільними емітером і витоком. Розглянуто коливальні контури з L-, C-негатронами. Розроблено ряд елементів автоматики на їх базі (індуктивні та ємнісні сенсори на базі L-, C-негатронів, що мають у 20 - 40 разів більшу чутливість, у порівнянні до прототипів; широкосмугові високочастотні аналогові ключі на C-негатронах).

  Скачати повний текст

Побудовано та досліджено математичну модель прямокутних плоских асиметричних біморфних випромінювачів п'єзокерамічних перетворювачів (АБВПП), розраховано їх основні коливальні та електроакустичні характеристики (резонансні частоти та чутливість) за різних видів закріплення. Запропоновано спрощений аналітичний метод визначення форми згинних коливань біморфного перетворювача з урахуванням дисипативних втрат, виражених через середнє значення логарифмічного декременту згасання. Досліджено електроакустичні характеристики (амплітудно-частотну, коефіцієнт передачі за напругою та діаграму спрямованості - ДС) трикутних, прямокутних, круглих та еліптичних АБВПП. Установлено оптимальні співвідношення площ п'єзоелементу та металевої пластини прямокутних, трикутних і еліптичних перетворювачів, що дають змогу одержати максимальну чутливість цих АБВПП. Уперше для розширення частотного діапазону АБВПП застосовано електромеханічний негативний зворотний зв'язок. Розвинуто теорію об'ємних п'єзокерамічних перетворювачів. Побудовано та досліджено математичну модель об'ємних АБВПП. Розроблено методику розрахунку звукових полів, одержано формули для опору випромінювання та коефіцієнта концентрації, проведено розрахунки ДС.

  Скачати повний текст

Поглиблено теорію аналого-цифрового перетворення на основі надлишкових позиційних систем числення, досліджено методи самокалібрування високоточних порозрядних аналого-цифрових перетворювачів (АЦП), побудованих на неточній елементній базі. Показано, що всі паралельні цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП), що використовуються у порозрядних АЦП, діляться на ЦАП з безпосереднім та приведеним балансом похибок. Удосконалено методи самокалібрування ваг розрядів за стратегіями "знизу - догори" та "згори - донизу". Доведено, що похибки врівноваження після самокалібрування мають нормальний закон розподілу. Виведено аналітичні залежності, що дозволяють визначити оптимальні щодо точності параметри процедури самокалібрування. Запропоновано методику евристичного синтезу структур порозрядних АЦП, що самокалібруються.

  Скачати повний текст

Уперше одержано математичні моделі ферозондових давачів орієнтації (ФДО), що враховують величини: неточної установки карданних підвісів з ФДО у площину нахилу та за вертикаллю місця; відхилення осей чутливості ферозондів від взаємної ортогональності; розходження електричних параметрів кожного ферозонда, а також вплив температури навколишнього середовища. Розвинуто елементи теорії визначення азимуту та зенітного кута за допомогою ФДО завдяки використанню штучного магнітного поля кілець Гельмгольца та карданних підвісів. Розроблено новий метод одночасного визначення азимута та зенітного кута за допомогою ФДО. Розроблено принцип створення автоматичних систем управління повіркою магніточутливих давачів орієнтації, який дає змогу проводити повірку без механічного повороту ФДО на базі використання шести пар кілець Гельмгольца, три з яких компенсують навколишнє магнітне поле, а три інші взаємно ортогональні пари кілець Гельмгольца створюють штучне магнітне поле, яке імітує МПЗ та обертається, задаючи зразкові кути орієнтації.

  Скачати повний текст

Створено теоретичні та реалізаційні засади аналізу та побудови цифрових частотно-залежних перетворювачів з регульованою точністю (ЦЧПРТ) з удосконаленими властивостями для систем керування, які забезпечують роботу перетворювача за заданих похибок частотних характеристик у робочому частотному діапазоні, а також реалізації цих перетворювачів у структурних схемах з мінімальним рівнем пошуку шуму квантування. Запропоновані засади базуються на методах формування опису ЦЧПРТ, контролю їх рівня вихідного шуму квантування та формування структурної організації, що сприяло регулюванню точності перетворювачів та підвищенню ефективності системи керування. Відзначено, що корекція елементарної складової завдяки використанню пристрою корекції дозволяє одержати квазіідеальні частотні характеристики ЦЧПРТ. Наголошено, що залежно від задачі, яку вирішують, та вимог до частотних характеристик, необхідно вибирати варіант і метод корекції. З метою зниження сумарного рівня шуму квантування запропоновано комплексний підхід і метод щодо його аналізу й оцінки для реалізації ЦЧПРТ високого порядку та обрання структурної організації перетворювача з мінімальним рівнем вихідного шуму квантування у робочому частотному діапазоні.

  Скачати повний текст

Розвинуто порозрядний та рекурентний методи логарифмічного аналого-цифрового перетворення (ЛАЦП) на комутованих конденсаторах. Виявлено джерела похибок і встановлено, що вплив на процес перетворення неідеальності елементів проявляється в основному через ефекти проникнення напруги управління ключами та передачі паразитного заряду заслонів ключів, а також через струми витікання. Запропоновано математичні моделі похибок порозрядних ЛАЦП з накопиченням заряду, які дозволяють аналітично оцінити точність порозрядних ЛАЦП. Розроблено ряд структурних, функціональних і принципових схем порозрядних і рекурентних ЛАЦП з покращеними метрологічними характеристиками.

  Скачати повний текст