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

Розроблено систему керування процесом дозування з метою підвищення його швидкодії. Для дослідження процесу дозування розроблено математичний опис та імітаційну модель, якими враховується кінетична енергія матеріалу, що падає в бункер і нелінійність статичної характеристики віброживильника. Розроблено та виготовлено фізичну модель. Методами фізичного експерименту, регресійного аналізу, імітаційного моделювання визначено параметри об'єкта керування, одержано аналітичні залежності для статичної характеристики віброживильника та динамічної похибки сигналу зворотнього зв'язку, обумовленої падінням матеріалу. Розроблено методику ідентифікації, що дозволяє визначити статичну характеристику віброживильника у початковій стадії дозування за невідомої висоти падіння матеріалу. Одержано аналітичні залежності для розрахунку за результатами ідентифікації дозатора параметрів регулятора, що забезпечують максимальну швидкодію процесу без втрати точності дозування.

  Скачати повний текст

Розроблено систему автоматичного управління (САУ) процесом флотації, що забезпечує підвищення точності управління і якості кінцевих продуктів збагачення. Зазначено, що управління процесом флотації по зольності концентрату (ЗК) здійснюється комбінованою системою управління, в якій контур управління (КУ) по збуренню здійснює компенсацію основних збурювальних дій (ЗД), що спостерігаються (витрата і щільність початкової пульпи), КУ по відхиленню - компенсацію ЗД, що не спостерігаються. Показано, що відносна погрішність моделі, що компенсує основні ЗД складає 3,6 і 2,2 % по ЗК для флотомашин ФМУ2-6,3 і ФМУ-12 на основі порівняння розрахункових даних з експериментальними. Визначено завдання синтезу САУ по ЗК, яке формулюється як завдання синтезу лінійної імпульсної САУ під час стохастичних ЗД по інтегральному квадратичному критерію якості, що характеризує дисперсію вихідного сигналу ЗК, пропорційну втратам горючої маси, з використанням принципу роздільності, що передбачає синтез оптимального дискретного фільтру та вибір дискретного детермінованого регулятора, в якому як фазовий вектор використовується його оцінка, одержана за допомогою фільтру. Доведено, що реалізована система управління технологічним процесом фільтрації повністю відповідає вимогам, що пред'являються до якості управління і кінцевого продукту на основі числового експерименту аналізу перехідних характеристик функціонування системи управління. Розроблено промислову САУ процесом пінної флотації вугілля, що забезпечує зниження питомої ваги реагентів на 12 %, збільшення виходу концентрату на величину до 1,1 %.

  Скачати повний текст

Створено теоретичні засади автоматизованого управління процесом абсорбційної осушки природного газу на компресорній станції магістрального газопроводу. Запропоновано математичну модель керованого об'єкта, яка не враховує збурення за вмістом вологи у газі на вході в абсорбер, а також логіко-лінгвістичні моделі, що дають змогу врахувати дане збурення. Доведено адекватність даних моделей і необхідність використання їх для автоматизованого керування процесом абсорбційної осушки газу замість складних нелінійних моделей. Здійснено моделювання знань експертів-технологів про процес осушки газу з використанням лінгвістичних змінних, що дозволило на підставі технологічного регламенту та одержаних від експертів-технологів знань розробити логіко-лінгвістичну модель прийняття раціональних рішень для управління установкою абсорбційної осушки газу з використанням набору логічних правил-продукцій. Розроблено логіко-лінгвістичну модель метазнань, яка враховує всі технологічні параметри установки абсорбційної осушки природного газу та за наявності інформації про передаварійні ситуації забезпечує оперативно-диспетчерському персоналу можливість вибирати необхідну для рішення поточної проблеми локальну модель представлення знань і дає змогу розв'язувати основні виробничі задачі, які впливають на ефективність процесу осушки газу. Розвинуто принцип структурування знань, який передбачає розбиття глобальних бази знань на декілька локальних, кожна з яких орієнтована на розв'язання певної задачі для конкретного типу обладнання установки абсорбційної осушки газу, зокрема, запропоновано у структурі глобальної знань застосувати блок метазнань, який забезпечує можливість оперативно вибирати необхідну для рішення поточної задачі локальну базу знань. Удосконалено функціональну структуру системи автоматизації процесу абсорбційної осушки газу, яка, на відміну від структури оперативно-диспетчерського управління діючої установки, містить базу знань, блок нечіткого логічного висновку, діалоговий інтерфейс користувача, архів даних і підсистему одержання знань, що здатні формувати керуючі та інформаційні сигнали, задані базами правил-продукцій.

  Скачати повний текст

Розроблено модель біотехнічної системи для тестування оператора поліграфа, обумовлену визначеним механізмом прийняття рішень і комплексом контрольованих фізіологічних показників, який діагностує психофізіологічну придатність оператора поліграфа за інтегральним показником, що враховує поточні, максимальні та мінімальні значення динамічних і квазістаціонарних сигналів, їх динаміку в процесі тестування, які вимірюються й обробляються біотехнічною системою для тестування операторів поліграфа.

  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 метод автоматизованого прийняття рішення щодо кондиційності будівельної конструкції шляхом зіставлення натурних сигналограм хвильового процесу з еталонною моделлю. Розроблено зазначену модель, зокрема, побудовано обвідні відлуння, одержані числовим інтегруванням хвильового рівняння для стрижневої системи. Запропоновано інформаційне забезпечення щодо функціонування автоматизованої системи діагностики залізобетонних паль, яке дозволяє здійснювати експрес-контроль якості за польових умов. Уперше для неруйнівного контролю будівельних конструкцій запропоновано метод підсилення корисного луно-сигналу шляхом просторової фільтрації з використанням кількох вимірювальних каналів.

  Скачати повний текст

Вперше визначено аналітичні залежності між комплексними НВЧ-параметрами та рівнями і фазами сигналу в контрольних точках системи, що дає можливість автоматизувати процес контролю. З метою забезпечення необхідної точності автоматизованого контролю отримано математичні залежності для визначення внеску похибок калібрувальних елементів і вимірювальних пристроїв у висхідні похибки контрольованих параметрів.

  Скачати повний текст

Розроблено методику оперативної ідентифікації класу об'єктів з фізико-хімічними перетвореннями речовини на основі адаптивної селекції сигналів об'єкта, статистичних оцінок вхідних та вихідних сигналів та їх вейвлет-аналізу. Висвітлено фізико-хімічні залежності у вигляді нелінійних динамічних моделей, визначено напрям їх можливих варіацій. Розглянуто алгоритм класифікації об'єктів на основі аналізу відокремлених ознак внутрішніх перетворень об'єкта. Описано функціональну структуру комп'ютерної системи керування з використанням алгоритмів оперативної ідентифікації та урахуванням взаємодії підсистем.

  Скачати повний текст

Досліджено автоматизовані газоаналітичні прилади за умов екстремальних умов експлуатації. Розроблено структурні схеми та математичні моделі газоаналізаторів (ГА) та газоаналітичних систем (ГАС), вихідні сигнали яких неінформативні до дестабілізованих факторів. Запропоновано схеми корекції впливу неінформативних параметрів. Наведено розрахункові методики проектування інфрачервоних, хемілюмінесцентних і полум'яно-іонізаційних ГА. Запропоновано новий спосіб градуювання ГА та стенд для їх метрологічної атестації.

  Скачати повний текст

Досліджено захисні реакції загального адаптаційного синдрому рослин і механізмів їх індукції екзогенними чинниками: посухою, фізіологічно активними речовинами, мінеральними добривами. Вивчення пристосувальних механізмів проведено на базі мультиваріантного підходу до регуляції фізіологічних функцій та комплексного аналізу трансформацій ліпід-пігментних компонентів фотосинтезуючих органів злакових культур. Виявлено залежності у ліпід-пігментному складі, які свідчать про те, що специфічними реакціями на посуху в загальному механізмі адаптаційного синдрому рослин виступили трансформації гліколіпідів і компонентів віолаксантинового циклу, зокрема, зменшення вмісту моногалактозилдіацилгліцеролу, ліноленової кислоти та віолаксантину, пов'язаних з продукуванням стресових гормонів та утворенням сигнальних інтермедіантів. За результатами проведених досліджень відібрано структурно-функціональні маркери ліпідного та пігментного комплексів фотосинтезуючих органів рослин для оцінки адаптивного потенціалу зернових за умов дії факторів посухи. Неспецифічна реакція сульфохіновозилдіацилгліцеролу, підвищення рівня насиченості його жирнокислотних залишків зумовили підтримання фотосинтетичної функції мембран хлоропластів чутливих сортів за умов посухи. Запропоновано концепцію реалізації адаптивного потенціалу фотосинтезуючих органів рослин у випадку дії стресових факторів посухи. Концепцію визначено теоретичною основою розробленої інформаційно-вимірювальної системи комплексної оцінки посухостійкості генотипів зернових культур, рекомендованої селекційним центром для практичного застосування.

  Скачати повний текст

Удосконалено теорію та методологію підвищення якості інформаційного обміну (ІО) в авіаційних радіотехнічних системах (АРТС) за умов ситуаційної невизначеності (СН) та обмеженого частотно-енергетичного ресурсу на базі використання нового класу динамічних трактів передачі інформації (ДТПІ), адаптованих до СН. Встановлено критерії оптимальності та розроблено математичні моделі ДТПІ, на базі яких удосконалено методологію їх погодженої та розмежованої адаптації за різних рівнів СНТ в АРТС. Запропоновано підхід щодо дослідження ефективності методів адаптації за динамічних умов з урахуванням характеристик апертури. Розроблено новий підхід щодо формування опорного сигналу в ДТПІ за умов СН, заснований на використанні спектральної надмірності сигналів. Показано, що злагоджена адаптація ДТПІ дозволяє більш ніж на порядок (у порівнянні з адаптацією ДТПІ на приймальному боці) збільшити поточну пропускну здатність, знизити величину відносної середньої квадратичної похибки передачі сигналів й імовірнісь похибки прийому. Запропоновано новий підхід щодо модифікації методів адаптації, який дозволяє забезпечити підвищену локальну швидкість та якість адаптації за умов істотної динаміки СН та наявності інструментальних похибок. Розроблено й апробовано макет адаптивного тракту обробки на приймальному боці ДТПІ.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель плоскої електромагнітної хвилі (ЕМХ), згідно з якою просторово-поляризаційна селекція (ППС) корисних сигналів (КС) та активних шумових завад (АШЗ) мають вигляд сукупності просторових гармонік, що відрізняються своїм аргументом, яким може бути просторова частота (напрямок приходу ЕМХ). Це дає змогу здійснити подальший синтез АВ, модель адекватно описує реальну завадову ситуацію. Розроблено методику синтезу оптимальних систем ППС КС, яка передбачає розподіл матриці завади на блочні складові, що дає змогу підвищити швидкість обробки сигналів та здійснити подальший синтез АВ. Одержано нові математичні співвідношення для синтезу оптимальних АК, відмінність яких полягає у використанні прямого добутку для подання кореляційної матриці АШЗ, які діють на адаптивні антенні решітки (ААР) з каналами, рознесеними за простором та поляризацією. Це дає змогу здійснити подальшу факторизацію адаптивного агоритму ППС. Розроблено методику синтезу системи ППС, яка базується на виділенні регуляризуючої складової гармоніки у ППС, що дозволяє визначити умови оптимальної факторизації ППС та розробити структури, які можна фізично реалізувати. Удосконалено статистичну модель адаптивної обробки сигналів на фоні АШЗ, призначену для оцінювання ефективності адаптивних систем ППС. Створено методику розрахунку бістатичної індикатриси розсіювання двоелементної адаптивної антенної решітки (ААР), з урахуванням залежності між коефіцієнтом відбиття від апертури ААР і кутами падіння та спостережень КС. Це дає змогу обгрунтувати вимоги до ААО у разі її використання з метою протирадіолокаційного маскування.

  Скачати повний текст

Синтезовано оптимальну структуру електромеханічної адаптивної системи автоматичного керування процесом флотації на вуглезбагачувальній фабриці. Розроблено математичну модель процесу. Визначено критерій ефективності процесу керування розділовим апаратом. Запропоновано алгоритм одноканального екстремального регулятора, який мінімізував затрати на рискання під час дрейфу статичної характеристики об'єкта керування. Викладено алгоритм двоканального екстремального крокового регулятора, який грунтується на послідовному симплексному методі пошуку оптимуму критеріальної функції. Для досягнення розрахункового значення за наявності істотного запізнювання виконано його компенсацію шляхом прогнозування показників датчиків на один цикл виміру вперед. Відзначено, що для прогнозування якості кінцевих продуктів найбільш придатною є прогнозна модель експонентного згладжування з адаптацією трекінг-сигналом. Визначено кількісні оцінки ефективності функціонування систем автоматичного керування.

  Скачати повний текст

Сформульовано умови та уточнено закономірності процесу пошуку екстремуму цільової функції у дискретній системі автоматичної оптимізації процесу магнітної сепарації залізних руд та встановлено, що за умов змінних фізико-механічних і хіміко-мінералогічних характеристик перероблюваної руди мінімальний час пошуку забезпечується у разі формування керувального впливу завдяки різниці не менше двох синхронно вимірюваних значень послідовних змін вихідної координати об'єкта управління між кроками виконавчого механізму та за час чистого запізнювання, обмірюваного з моменту його кроку, з урахуванням поточного положення, у вигляді кусочно-постійних функцій, які приймають межові значення припустимих керувань, параметри яких визначаються вхідними динамічними характеристиками об'єкта. Усановлено закономірності екстремального управління інерційними об'єктами з запізнюванням зі змінними статичними та динамічними характеристиками, що забезпечує мінімальний час перехідних процесів у системі, на базі вимірюваних значень регульованої координати через проміжки часу між кроками виконавчого механізму, що формуються згідно з поточними значеннями статичних і динамічних характеристик об'єкта, які визначаються за умов дії інтенсивних збурювань як нечіткі множини, ступінь належності до яких задається предикатами відносин. З'ясовано умови та уперше визначено параметри сталого пошуку екстремуму у системі автоматичного управління процесом магнітної сепарації залізних руд, що реалізує запропоновані принципи пошуку, за наявності інтенсивних збурюючих впливів на об'єкт управління та шумів у контрольованих сигналах. Уперше виявлено закономірності формування керувального впливу в системі автоматичної оптимізації процесу магнітної сепарації залізних руд на базі обмірюваної різниці величини загасання хвиль лемба, що поширюються за поверхнею, яка контактує з потоком залізорудної пульпи за наявності магнітного поля та без нього.

  Скачати повний текст

Проведено огляд існуючих методів підвищення розбірливості мови, які використовуються під час проектування цифрових слухових апаратів (СА). Удосконалено математичну модель завитки внутрішнього вуха з урахуванням особливостей патології нейросенсорної туговухості (НСТ) шляхом побудови комплексної моделі завитки внутрішнього вуха за даними аудіометричних обстежень. Удосконалено алгоритм процедури заглушення шумових перешкод на основі методу спектрального віднімання. Розроблено адаптивний метод підвищення розбірливості мови у слухових апаратах, який компенсує порушення частотної селективності за допомогою цифрової обробки мовних сигналів, що дозволяє покращити сприйняття мовних сигналів хворими на НСТ. Запропоновано й обгрунтовано основні медико-технічні вимоги до проектування цифрових СА. Розроблено програмне забезпечення для процесора Blackfin, за допомогою якого реалізований адаптивний метод підвищення розбірливості мови. Проведено оцінку впливу розробленого методу на сприйняття мови хворими на НСТ, результати аналізу показали ефективність розробленого методу.

  Скачати повний текст

За результатами аналізу міжнародних стандартів стосовно електронних трансформаторів струму (ТС) і напруги (ТН) та розробки проектів серії національних стандартів щодо мереж і систем зв'язку на підстанціях енергосистем, гармонізованих зі стандартами Міжнародної електротехнічної комісії (МЕК), розроблено принципи побудови, структурну схему та загальну інформаційну модель адаптивного вимірювального перетворювача струму та напруги (АВПСН) та методи коригування його вихідних сигналів. Розроблено проект методики проведення випробувань АВПСН для визначення та підтвердження його метрологічних характеристик та інформаційної й функціональної сумісності з іншими компонентами автоматизованих систем керування електроенергетичних об'єктів (АСК ЕЕО). Визначено та обгрунтовано найбільш прийнятну та перспективну для сучасної вітчизняної електроенергетики схему організації інформаційної взаємодії вимірювальних трансформаторів (ВТ) з АСК підстанцій.

  Скачати повний текст

Розроблено високоточні та швидкодіючі електронні вимірювальні перетворювачі для лазерних далекомірів. Запропоновно і розглянуто нову двопорогову схему фіксатора часового положення імпульсного сигналу (ФЧПІ) зі слідкувальним порогом з корекцією похибок, обумовлених зміною амплітуди та форми вимірювального сигналу, оцінено її метрологічні характеристики. Розглянуто методи корекції похибок перетворювача часового інтервалу (ПЧІ) в амплітуду напруги. Запропоновано структурні схеми імпульсних лазерних вимірювачів відстані, оптимальний алгоритм оцінки істинної дальності в фазових далекомірах з урахуванням похибок вимірювання фазових зсувів. Розроблено системи корекції систематичних похибок, обумовлених впливом гармонічної завади, застосування яких практично не збільшує випадкову похибку.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу адаптивної обробки (фільтрації, згладжування, прогнозування) широкого класу стохастичних полів спостережень за умов невизначеності у реальному часі. Запропоновано адаптивний метод зі скалярним коефіцієнтом підсилення для оцінювання параметрів 2-D-моделей полів спостережень. Доведено його збіжність. Отримано адаптивний метод полігармонійного розкладання полів, що не потребує апріорної інформації про їх структуру та параметри, дозволяє виконувати багатокрокове прогнозування, згладжування та фільтрацію на базі отриманих оцінок. Синтезовано архітектуру спрощеної штучної нейронної мережі для полігармонійного аналізу сигналів, яка дозволяє робити однокрокове прогнозування оброблювальної послідовності та має підвищену швидкодію. Розв'язано задачу адаптивної обробки послідовностей полів спостережень на базі спрощеної матричної моделі. Висвітлено багатокроковий метод настроювання параметрів спрощеної матричної моделі типу рекурентного методу найменших квадратів. Викладено спрощену структуру матричного аналога рівняння авторегресії. Розроблено нову архітектуру штучних нейронних мереж для адаптивної обробки стохастичних полів спостережень. Проведено імітаційне моделювання розроблених методів із застосуванням тестових та реальних даних, що довело працездатність отриманих теоретичних результатів та їх істотну перевагу за різними показниками якості над відомими підходами. Розв'язано актуальні практичні задачі, пов'язані з прогнозуванням та згладжуванням стохастичних полів спостережень.

  Скачати повний текст

Удосконалено адаптивні підходи щодо апроксимації експериментальних даних на базі методів псевдоінверсії та структурно-параметричної оптимізації. Побудовано динамічні моделі у формі систем звичайних диференціальних і різницевих рівнянь відносно параметрів, які визначають структуру апроксимуючої функції. Досліджено питання збіжності неперервних і дискретних ітераційних схем з уточнення параметрів-ознак для апроксимації сигналів у реальному часі. Сформульовано та доведено теореми про збіжність, які грунтуються на другому методі Ляпунова та на нових результатах у галузі практичної стійкості. Одержано оцінки для аналізу збіжності, які пов'язують початкове наближення, точність апроксимації на заданому відрізку часу та його довжину. Для структурно-параметричного представлення апроксимуючих функцій розроблено нові підходи побудови ортогональних перетворень, які враховують структуру одержаних експериментальних даних. Здійснено практичне впровадження запропонованих методів й алгоритмів для розв'язання деяких важливих задач цифрової обробки сигналів, розпізнавання та класифікації голосової інформації.

  Скачати повний текст