Розроблено метод вимірювального контролю кутових положень, який допомагає досягнути максимального значення швидкодії, що обмежується тривалістю перехідного процесу об'єкту контролю. Вдосконалено математичну модель пускових характеристик (ПХ) чотирифазних крокових електромеханічних перетворювачів (КЕП), яка допомагає враховувати низькочастотні провали моменту і явище змінення активного опору обмоток в результаті нагрівання. Модифіковано метод автоматизованого контролю ПХ КЕП, швидкодія яких більш, як у 100 разів вища. Запропоновано методику автоматизованої метрологічної атестації та нормування похибок відпрацювання кроку, що допомагає класифікувати об'єкти контролю за класами точності. Розроблено програмне забезпечення для моделювання електромеханічних процесів у крокових перетворювачах в статичному та пусковому режимах роботи, а також макетний зразок засобу контролю параметрів КЕП, що забезпечує максимальну швидкодію.

  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

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

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

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

  Скачати повний текст

Удосконалено відомі та створено нові компоненти комп'ютерних систем, систем управління вимірювальних пристроїв, а саме: п'єзокерамічних трансформаторів, які використовуються для датчиків (перетворювачів) механічних величин. Розвинуто теорію мономорфних п'єзоелектричних трансформаторів, які використовуються для створення датчиків механічних величин, зокрема, побудовано та досліджено більш точні математичні моделі дискових п'єзоелектричних трансформаторів. Вивчено теорію біморфних п'єзотрансформаторів. Адаптовано математичну модель п'єзоелектричного трансформатора для вигибних коливань, а також уточнено електричну еквівалентну схему біморфного п'єзотрансформатора. Побудовано та досліджено моделі та схеми підключення домено-дисипативних п'єзотрансформаторів і датчиків на їх основі, що дозволило підвищити чутливість і розширити робочий діапазон частот. Запропоновано та досліджено метод контролю та діагностування п'єзоелектричних трансформаторів, який передбачає збудження п'єзоелектричних трансформаторів електричним сигналом у формі меандру та діагностування п'єзоелектричних трансформаторів за виглядом перехідної характеристики.

  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

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

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

  Скачати повний текст

Обгрунтовано вибір фізичної еквівалентної схеми польового транзистора Шотткі (ПТШ) з урахуванням ефекту Ганна. Досліджено імпедансні характеристики чотириполюсників на основі комбінованих динамічних негатронів на основі ПТШ, що дозволило визначити характер перетворення імпедансу негатрона у частотній області за будь-яких значень перетворювального імітансу. Визначено межі керування та межі стабільної роботи узагальнених перетворювачів імітансу (УПІ) залежно від режиму живлення та температури. Показано, що динамічні негатрони є багатофункціональними елементами, використання яких дозволяє покращити технічні характеристики елементів і пристроїв автоматики. Розроблено та досліджено електрично керовані активні індуктивності, паралельні та послідовні коливні контури, активні фільтри, генератори гармонійних коливань, високочастотні комутатори й атенюатори, помножувачі індуктивності, які можна виготовити як напівпровідникові інтегральні схеми.

  Скачати повний текст

Розроблено фізичну модель комбінованого транзисторного опто-негатрона, яка враховує процеси, які призводять до зміни параметрів напівпровідникової структури під дією оптичного опромінювання, що дозволило обгрунтувати еквівалентну схему такого оптогенегатрона. Сформульовано вимоги до комбінованих транзисторних оптонегатронів як узагальнених перетворювачів імітансу (УПІ), що дозволило обгрунтувати основні технічні параметри оптонегатронів як УПІ. Розроблено імітансну модель комбінованого транзисторного оптогенератора та досліджено характер перетворення імітансу чотириполюсників на базі транзисторного оптонегатрона у частотній області за будь-яких значень перетворювального імітансу під дією оптичного опромінювання. Одержано математичні моделі внутрішнього інваріантного коефіцієнта стійкості, коефіцієнта максимальнодосяжного підсилення за потужністю на межі стійкості, коефіцієнта невзаємності, максимальнодосяжного негативного дійсного імітансу УПІ на базі комбінованого транзисторного оптонегатона в області потенційної нестійкості. Визначено умови реалізації певних елементів і пристроїв автоматики на його базі та досліджено дію оптичного опромінювача на характеристики таких елементів і пристроїв.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено інформаційно-вимірювальну систему (ІВС) діагностування безконтактних електромеханічних перетворювачів (БЕМП), які працюють на підвищених частотах обертання, з підвищеною методичною й інструментальною складовими достовірності діагностування. Запропоновано структурно-алгоритмічний підхід щодо побудови ІВС діагностування БЕМП. Розроблено методи діагностування БЕМП з комплексним врахуванням несправностей під час випробувань та безперервного діагностування на базі нейронечіткого підходу. Розроблено й апробовано вимірювальний канал кутової швидкості з адаптивною зміною роздільної здатності, який має нормовану похибку вимірювання у всьому діапазоні зміни кутової швидкості. Розроблено алгортим ідентифікації діагностичних параметрів обмоток на базі використання функцій чутливості. Запропоновано метод визначення інструментальної складової достовірності діагностування в ІВС за умов дії законів розподілу діагностичних параметрів відмінних від нормального. На підставі нових методів розроблено апаратні, алгоритмічні та програмні засоби, які використано для формування ІВС діагностування БЕМП. Проведено експериментальні дослідження, які підтверджують одержані теоретичні результати.

  Скачати повний текст

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

Виконано теоретичні обгрунтування, розроблено математичні моделі та алгоритми перетворення інформації, одержаної за допомогою пристрою для виміру малих переміщень, чутлива частина якого розташована в надпровідному екрані. Показано, що алгоритм базується на аналітичних методах розв'язання прямої задачі магнітостатики за використання методу "вторинних джерел", які забезпечують створення нових інформаційних технологій перетворення інформації у задачах вимірювання величини переміщення "пробного тіла". Одержано аналітичні співвідношення для електромагнітних процесів (в наближенні електростатики) в системі підвісу чутливого елемента "гравіметра", що дозволило визначити основні параметри вихідного сигналу пристрою за заданими геометричними розмірами, характеристиками магнітів і параметрами магнітного екрана. Вперше одержано оригінальні рівняння математичних моделей електромагнітних процесів в області чутливої частини датчика переміщень для кількох варіантів конструкції приладу, які, на відміну від відомих, враховують вплив контейнера-екрана на електромагнітні процеси в пристрої. Вирішено важливу задачу щодо розрахунку розподілу компонентів напруженості магнітного поля та градієнта потоку. Розроблено прикладне програмне забезпечення та проведено моделювання електромагнітних процесів в робочій зоні датчика переміщень, що дозволило на етапі проектування пристрою оцінити його інтегральні характеристики за різних вхідних параметрів і виконати оптимізацію конструкції.

  Скачати повний текст

Досліджено оператор корекції динамічних похибок електричних вимірювальних перетворювачів тензодавачів. Запропоновано для побудови оператора корекції динамічних похибок вимірювань сигналів тензомостів математичний вираз, максимум якого дозволяє обирати вейвлет, з використанням якого досягається мінімальне середньоквадратичне відхилення похибки вимірювання сигналу без втрати стійкості оператора корекції. Вдосконалено метод придушення шуму під час корекції динамічних похибок вимірювань сигналів тензомостів. Одержано оцінки впливу похибки ідентифікації динамічної моделі електричного вимірювального перетворювача тензодавача на середньоквадратичну похибку скорегованого сигналу та показано, що оператор корекції є малочутливим щодо даної похибки.

  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

  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