Розглянуто задачі побудови асимптотичних пристроїв ідентифікації вектора стану об'єктів керування за детермінованих умов модальними методами та за стохастичних умов у вигляді оптимальних фільтрів Калмана - Б'юсі. Особливу увагу приділено задачам побудови термінальних систем автоматичного керування (САК), синтезу й аналізу оптимальних та квазіоптимальних за швидкодією САК з використанням фазової площини та методу стикування розв'язків на базі теореми про n-інтервали. Розв'язано задачі синтезу оптимальних САК за квадратичними критеріями. Розглянуто задачі аналітичного конструювання оптимальних регуляторів, а також задачі аналізу систем екстремального керування з запам'ятовуванням екстремуму за відсутності та наявності коригувальних пристроїв. Наведено задачі синтезу блоків адаптації в безпошукових адаптивних САК з сигнальним і параметричним настроюванням градієнтними методами та за допомогою функцій Ляпунова з використанням еталонних моделей.

Рассмотрены задачи построения асимптотических устройств идентификации вектора состояния объектов управления в детерминированных условиях модальными методами и в стохастических условиях в виде оптимальных фильтров Калмана-Бьюси. Особое внимание уделено задачам построения терминальных систем автоматического управления (САУ), синтеза и анализа оптимальных и квазиоптимальных по быстродействию САУ с использованием фазовой площади и метода стыковки решений на основе теоремы об n-интервалах. Решены задачи синтеза оптимальных САУ за квадратическими критериями. Рассмотрены задачи аналитического конструирования оптимальных регуляторов, задачи анализа систем экстремального управления з запоминанием экстремума при отсутствии и наличии корректирующих устройств. Представлены задачи синтеза блоков адаптации в безпоисковых адаптивных САУ с сигнальным и параметрическим настраиванием градиентными методами и с помощью функций Ляпунова с использованием эталонных моделей.

Викладено основні питання теорії керування, постановки задач теорії керування та основні підходи щодо їх розв'язання, сформульовано і доведено основні теореми. Значну увагу приділено методам принципу максимуму Понтрягіна та динамічного програмування. Розглянуто задачі з неперервним і дискретним часом, алгоритм фільтрації Кальмана - Б'юсі, взаємозв'язок між задачами оцінювання та оптимального керування.

Изложены основные вопросы теории управления, постановки задач теории управления и основные подходы к их решению, сформулированы и доказаны основные теоремы. Значительное внимание уделено методам принципа максимума Понтрягина и динамического программирования. Рассмотрены задачи с непрерывным и дискретным времям, алгоритм фильтрации Калмана - Бьюси, взаимосвязь между задачами оценивания и оптимального управления.

Розглянуто задачу про оптимальну лінійну фільтрацію за результатами Калмана-Б'юсі, де використовується метод послідовної лінійної регресії, який є модифікацією фундаментальних результатів Вінера.

Розроблено математичні моделі динаміки одно- та триконтурних систем електроприводів з модальним і підпорядкованим управлінням. Для одноконтурної системи високі динамічні показники приводу досягаються з використанням регулятора швидкості пропорційно-інтегрально-диференцюючого типу. Для триконтурного пружного електроприводу з підпорядкованими контурами регулювання розроблено систему управління з спостерігаючим пристроєм аналогічно фільтру Калмана - Б'юсі. Наведено результати комп'ютерних досліджень перехідних процесів згаданих систем.

Розглянуто граничні властивості деяких фільтрів Калмана - Б'юсі. Досліджено умови збіжності послідовності дисперсійних матриць похибки оцінювання та властивості граничної матриці.

Показано, що за типової для телекомунікаційних систем нестаціонарної ситуації якість рекурсивної стохастичної оцінки стану мережі і мережних елементів може бути покращена за рахунок збільшення темпу рекурсії обчислювальної процедури або завдяки модернізації цього алгоритму шляхом використання дільничо-стаціонарної моделі, методу розширення простору оцінюваних параметрів, непараметричних методів. За умов обробки поточного трафіку рекомендовано використовувати як оцінку нестаціонарного стану - процедуру локально-стаціонарного фільтру Калмана - Б'юсі. Проаналізовано алгоритми оптимального стохастичного оцінювання стану керованих мережних елементів за нестаціонарних умов. Визначено межі існування стійких режимів цих алгоритмів з використанням аналітичних методів, а також з використанням методів імітаційного моделювання. Запропоновано рекомендації стосовно вибору параметрів алгоритмів оцінювання за нестаціонарних умов з урахуванням розподіленого характеру мережі. Рекомендовано як метод оптимального управління мережею, мережними елементами та режимами мережних елементів замість ситуативних детерміністських процедур застосовувати процедури оптимального стохастичного управління, в яких як аргумент використовується різниця між оцінкою поточного та бажаного стану, що забезпечує необхідний режим функціонування протягом всього інтервалу роботи алгоритму.

Наведено результати досліджень у сфері телекомунікаційних систем і мереж, використання яких дозволяє підвищити продуктивність з'єднань Transmission Protocol (TCP) з використанням модернізованого методу керування тайм-аутом повторної передачі (Retransmission Timeout (RTO)) протоколу TCP на підставі впровадження процедури оптимальної лінійної фільтрації Калмана - Б'юсі (ФКБ). Застосування запропонованого методу дозволяє підвищити продуктивність з'єднань TCP за рахунок зменшення часу простою. За результатами експериментальних досліджень реалізацій з'єднань TCP показано, що процес зміни часу кругового обігу (Round-Trip Time (RTT)) не суперечить марковському. Запропоновано модернізувати метод визначення RTO шляхом впровадження на ланці оцінювання RTT процедуру ФКБ. Така модернізація забезпечить збільшення швидкості передачі від модуля TCP відправника та продуктивності TCP/IP мережі в цілому. Розроблено аналітичні моделі раунду з'єднання TCP з повторними передачами за тайм-аутом як системи масового обслуговування. Одержано показники його якості, які можуть бути використані для практичного аналізу ефекту повторних передач у з'єднаннях TCP.

Розроблено математичну модель обмотувальної машини з урахуванням пружних елементів як об'єкта керування швидкістю обертання приводного механізму та натягу стрічки даної машини. Досліджено вплив параметрів її моделі на динамічні характеристики. Для синтезу оптимальних за квадратичним критерієм якості регуляторів розроблено методику, застосування якої дозволяє підвищити якість регулювання швидкості обертання приводного механізму та забезпечує заданий натяг обмотувальної стрічки. Досліджено динамічні характеристики обмотувальних машин з синтезованими оптимальними регуляторами та вплив на них параметрів моделі машини. Синтезовано оптимальні спостерігачі, які відновлюють безпосередньо невимірювані змінні стану моделі даної машини дво- та тримасової системи. Визначено, що використання синтезованих оптимальних спостерігачів стану у вигляді оптимальних фільтрів типу Калмана - Б'юсі дозволяє одержати динамічні характеристики оптимальної системи, замкненої через синтезовані спостерігачі, що є наближеними до динамічних характеристик оптимальної системи, замкненої за повним вектором стану.

Вирішено актуальну наукову задачу підвищення завадостійкості систем безпроводового доступу WIMAX з використанням просторово-часової обробки сигналів. Проведено аналіз завадостійкості системи WIMAX, який показує, що для даних систем необхідна наявність каналів зі значенням відношення сигнал/шум більше 10 дБ. Для оцінювання матриці каналу запропоновано процедуру Калмана - Б'юсі, що дозволить підвищити точність вимірювань. Запропоновано неортогональні просторово-часові коди. Надано вдосконалені алгоритми демодуляції й алгоритм сумісної демодуляції та декодування. Для раціонального використання багатоантенної техніки запропоновано модифікувати режим работи МІМО. Визначено методику розв'язання задачі оцінювання кластерної структури побудови мережі WIMAX і необхідного частотного ресурсу. Проведено аналіз впливу енергетичного балансу радіоканалу на радіопокритія в стільниковій мережі.

Подано теоретичні відомості та приклади розв'язання типових задач із синтезу оптимальних лінійних автоматичних систем методом модального керування. Увагу приділено побудові модальних регуляторів зі спостерігачами стану об'єктів керування, у тому числі комплектних електроприводів, фільтра Калмана - Б'юсі, а також настройки системи керування електроприводом з підпорядкованим регулюванням струму та швидкості на модульний і симетричний оптимуми.

Приведены теоретические сведения и примеры решения типичных задач по синтезу оптимальных линейных автоматических систем методом модального управления. Уделено внимание построению модальных регуляторов с наблюдателями состояния объектов управления, в том числе комплектных електроприводов, фильтра Калмана - Бьюси, а также настройки системы управления электроприводом с подчиненным регулированием тока и скорости на модульный и симметричный оптимумы.

Розглянуто можливість застосування рекурсивних процедур типу Калмана - Б'юсі для оцінювання виміряних технологічних параметрів, що описують випадкові процеси. Одержані в цьому разі оцінки рекомендовано використовувати безпосередньо для задач керування режимом роботи систем промислових газопроводів.

Запропоновано нові процедури: адаптивну процедуру відкидання пакетів з динамічним підстроюванням знаменника граничної імовірності відкидання й експоненціального вагового коефіцієнта черги та процедуру оцінювання середньої довжини черги вузла на основі фільтру Калмана - Б'юсі. Запропоновано новий адаптивний метод активного управління чергою вузла транспортної телекомунікаційної мережі. Запропоновані процедури та метод активного управління чергою дозволяють підвищити корисну пропускну здатність транспортної телекомунікаційної мережі на прикладному рівні на величину до 9 - 14% й ефективність передачі даних - на 4 - 5%.

Показано, що в конвеєрних вагах точність вимірювання можливо підвищити шляхом застосування аналогового оптимального фільтра Калмана - Б'юсі та цифрового фільтра погонного навантаження з встановленою тривалістю інтегруванням і наступним перемноженням результату й осередненої швидкості стрічки, що зменшує похибку більше, ніж у чотири рази.

Показано, что в конвейерных весах точность измерений можно повысить путем применениея аналогового оптимального фильтра Калмана - Бьюси и цифрового фильтра погонной нагрузки с установленной длительностью интегрирования и последующим перемножением результата и усредненной скорости ленты, что снижает погрешность больше, чем в четыре раза.

It is shown that the conveyor scale measurement accuracy can be improved using an analog optimal Kalman-Bucy filter, and linear load of the digital filter with fixed duration of integration and subsequent multiplication of the results averaged and thetape speed, which reduces the error is more than four times.

Висвітлено основні поняття, постановки задач теорії керування та підходи до їх розв'язання, сформульовано базові теореми. Увагу приділено методам варіаційного числення, принципу максимуму Понтрягіна та динамічного програмування. Досліджено задачі як із неперервним, так і з дискретним часом. Розглянуто алгоритм фільтрації Калмана - Б'юсі, акцентовано увагу на зв'язку між задачами оцінювання та оптимального керування.

Проаналізовано ефективність різних методів і критеріїв просторово-часової обробки сигналів адаптивної антенної решітки з метою виявлення алгоритму придатного для використання при організації просторово-часового доступу (ПЧД) у системах мобільного зв'язку. Показано, що в основу всіх методів покладена оцінка комплексного вектора вагових коефіцієнтів, що включаються в трактах прийому кожного з антенних елементів і керовані за тими чи іншими алгоритмами. Показано, що більш конструктивним для використання в задачах ПЧД є рекурсивні процедури, що надають можливість здійснювати корекцію вектора вагових коефіцієнтів у динамічній, в тому числі нестаціонарній завадово-сигнальній обстановці. Це особливо важливо для зв'язку з мобільними абонентськими станціями і надає можливість скоротити час на обробку викличних сигналів за рахунок швидкої збіжності рекурсивних процедур. Проведено порівняльний аналіз алгоритмів Уідроу - Хоффа та Калмана - Б'юсі. Показано, що процедура Калмана - Б'юсі поряд максимально коротким часом збіжності до сталого стану. Збіжність процедури забезпечується на інтервалі часу, що відведений для дії сигналів виклику абонентських станцій у мобільній мережі. Запропоновано модель по дослідженню впливу початкових умов на ефективність ПЧД за параметром швидкості збіжності алгоритму адаптивної просторово-часової обробки сигналів у антенній решітці. За рахунок налаштування комплексного вектору вагових коефіцієнтів на підставі використання інофрмації щодо напрямків приходу сигналів виклику абонентських станцій у мобільній мережі вдається наблизити значення вектору до оптимального. Отримано результати розрахунків показника відношення сигнал /(завада + шум) від кроку збіжності для різних алгоритмів адаптивної антенної решітки. Показано, що для лінійної чотириелементної адаптивної антенної решітки завдяки вдалому початковому вибору значення комплексного вектору вагових коефіцієнтів надало можливість істотно поліпшити перехідні характеристики алгоритмів. Це також надало змогу збільщити значення відношення сигнал/(завада + шум) на виході антени до 4 дБ.