Робота присвячена створенню методів синтезу та ідентифікації еквівалентних математичних моделей мінімального порядку для багатовимірних динамічних об'єктів. Доведено, що мінімально-фазові багатовимірні динамічні об'єкти, що мають від'ємні зворотні зв'язки, можна еквівалентно описувати, не виходячи за клас мінімально-фазових, диференціальними рівняннями з порядком, що дорівнює сумі порядку старшої похідної у правій частині та числа три. Для мінімально-фазових лінійних багатовимірних динамічних об'єктів, що працюють у режимі прямої передачі сигналу, вперше розроблено метод синтезу та ідентифікації процесів у них моделями мінімального порядку в класі мінімально-фазових, еквівалентними за частотою зрізу. Для замкнутих мінімально-фазових лінійних багатовимірних динамічних об'єктів вперше розроблено метод синтезу та ідентифікації процесів у них математичними моделями мінімального порядку в класі мінімально-фазових, еквівалентними за критичною частотою. Запропоновано метод синтезу та ідентифікації еквівалентних математичних моделей мінімально-фазових динамічних систем високого порядку в класі немінімально-фазових з порядком, не вищим другого. Доведено, що оптимальною математичною моделлю стаціонарного часового ряду, який є моделлю процесу в стохастичному дискретному динамічному об'єкті, є модель авторегресії-ковзного середнього, що має третій порядок і по авторегресійній складовій, і по ковзному середньому. Узагальнено метод синтезу математичних моделей нелінійних динамічних систем з нелінійними характеристиками та моделями інерційної частини першого порядку на задачі еквівалентування нелінійних динамічних систем з другим порядком інерційної частини. Практична цінність отриманих в дисертації результатів полягає у тому, що вони доповнюють теорію синтезу та ідентифікації математичних моделей багатовимірних динамічних об'єктів умовами їх еквівалентування математичними моделями мінімально-допустимого порядку.^UThesis researches the creation of methods for synthesis and identification of mathematical models of minimum order for decreasing time when used in tasks of analysis and optimisation of processes in multidimensional dynamic objects. For the first time the research proves that the process in minimum phase dynamic objects with negative feedback which are described by the linear differential equation of the high orders, may be equivalently described within the scope of minimum phase ones by the differential equations of minimum order, which equals the sum of maximum order of the derivative in the right part and a three num.For the minimum phase linear multidimensional dynamic objects, that operate in the mode of the real time signal transmission and which do not have the derivatives in the right part of the differential mathematical model, there had been for the first time developed the method for identification of the processes by the mathematical models not higher than that of the third order, equivalent as for the cutoff frequency. The algorithm of the method is based on the system of the equations, one part of which shall be synthesised with the consideration of the boundary conditions, set by the minimum frequency and cutoff frequency, and the other part shall be synthesised using the standard procedure of the least squares method with the use of Bode magnitude plots. The suggested method of synthesis and identification of the equivalent models had been transformed into the multidimensional continuous linear minimum phase dynamic objects, described by the differential equations with the derivatives in the right part.For the closed minimum phase linear multidimensional dynamic objects, the mathematical models of the open loop of which do not have the derivatives in the right part of the differential mathematical model, there had been for the first time developed the method of synthesis and identification of processes by the mathematical models not higher than those of the third order, but equivalent as for the critical frequency. The suggested method of synthesis and identification of the equivalent models is transformed into the closed multidimensional continuous linear minimum phase dynamic objects, the open loops of which are described by the differential equations with the derivatives in the right part.There had been suggested the method of synthesis and identification of the equivalent mathematical models of minimum phase dynamic systems of the high order with the algorithm, plunged into the frequency domain, in the class of non-minimum phase, that is, in the kind of differential models not higher than those of the second order with an argument, which is late by a certain time during the signal transmission from the input to the output of the system. It had been proved that the optimal mathematical model of the stationary time series, which is the model of the process on the statistically distributed discrete dynamic object is the model of autoregression-moving average of the third order on the autoregressive component as well as on the component of the moving average. Entering information on the object's spectrum critical frequency as well as direction and redirection of the moving average trend on the model were the conditions, chosen as the optimal criteria to prove this argument.There had been generalised the synthesis method of mathematical models of nonlinear dynamic systems with nonlinear characteristics in the form of polynomials and the models of inertial part in the form of magnitude and phase responses, which is based on the algorithm of converting multiple Volterra integral equations, set in the time domain, into the single integral equations, for the solution of which there used the magnitude and phase responses of the inertial part of these systems, on the tasks of reduction of nonlinear dynamic systems with random order of their nonlinear characteristics and the second order of the transfer functions of their inertia components. On the example of nonlinear dynamic systems with the third order of nonlinear characteristics and the second order of the inertia part of these systems there had been specified the algorithm of parametric identification of their equivalent models. Practical value of the results obtained is that, first of all, they complement to the theory of synthesis and identification of the mathematical models of dynamic systems with the conditions of using the equivalent mathematical models with the minimum allowed order instead of mathematical models of multidimensional dynamic objects, that is, objects of the high orders in the tasks of their analysis and optimisation, they also complement this theory with the methods for identification of the equivalent models, for which there had been created specific realisation algorithms and calculation correlations for the evaluation of the adequacy

У дисертації наведено комплексне теоретико-методологічне обґрунтування вирішення проблеми професійної підготовки майбутніх фахівців інженерних спеціальностей. Визначено критерії, показники та рівні готовності майбутніх фахівців інженерних спеціальностей до професійної діяльності в результаті освоєння робітничої професії на засадах інтеграції навчання з виробництвом. Визначено, обґрунтовано та експериментально перевірено організаційно-педагогічні умови професійної підготовки майбутніх фахівців інженерних спеціальностей на засадах інтеграції навчання з виробництвом. Розроблено математичну модель діагностики рівня кваліфікації, яку одержить кожний студент у результаті освоєння робітничої професії. Запропоновано практичні рекомендації для підвищення ефективності процесу формування готовності майбутніх фахівців інженерних спеціальностей до професійної діяльності.^UThe dissertation has been presented the ideology of improvement the quality of engineering education by simultaneous mastering working professions which correlate with the engineering ones, there have been presented the results of the realization of this ideology in higher technical educational institution with further demonstration that this ideology is one of the variants of dual education ideology.

Об'єктом дисертаційного дослідження є процеси в електромеханічних системах підйомних кранів та шахтних скіпових підйомників з електроприводами зі змінними параметрами і пружними зв'язками. Мета дисертаційного дослідження полягає у підвищенні точності та ефективності функціонування електромеханічних систем підйомних кранів і скіпових підйомників з електроприводами зі змінними параметрами і пружними зв'язками. Під час роботи над дисертацією використовувались методи досліджень, які базувалися на: теорії автоматичного керування, теорії систем керування електроприводами, теорії моделювання динамічних систем, теорії диференціальних рівнянь та методах математичної фізики. Теоретичні результати: запропоновано метод ідентифікації математичної моделі одного класу лінійних динамічних систем зі змінними параметрами, в якому, на відміну від існючих рішень, враховано змінність в часі приведеного моменту інерції махових мас і змінність в часі моменту навантаження тягового електродвигуна при підніманні (опусканні) вантажу вантажопідіймальним механізмом. Шляхом порівняльного аналізу доведено що використання класичного рівняння динаміки системи електропривода, яке містить сталий момент інерції і сталий момент навантаження, приводить до суттєвих похибок; уперше здійснено синтез системної математичної моделі та створено алгоритм моделювання процесу переміщення вантажу підйомним краном, з використанням синтезованої моделі що, на відміну від існуючих рішень, враховує і зміну параметрів математичної моделі цього процесу у часі, зумовлену змінами приведеного моменту інерції системи електропривода та моменту навантаження, і вплив поздовжніх коливань, які виникають у тросі, на який підвішується вантаж; на основі синтезованої математичної моделі процесу переміщення вантажу підйомним краном проведено комп'ютерне моделювання динаміки системи електропривода при розгоні, гальмуванні, усталеній швидкості. Шляхом зіставлення отриманих результатів моделювання з результатами експериментальних досліджень цього ж класу динамічних систем, отриманих іншими авторами, доведена адекватність синтезованих математичних моделей; уперше синтезовано закон оптимального керування одним класом об'єктів з параметрами, змінними в часі та просторі, реалізацією якого є досягнення таких характеристик процесу переміщення вантажів, які унеможливлюють руйнування як вантажів, так і майданчиків, на яких ці вантажі встановлюються; уперше доведено, що статична характеристика трансформатора струму є не просто нелінійною з насиченням, як вважалось раніше, а нелінійною з початковим лінійним наростанням та наступною спадною ділянкою, внаслідок чого одному і тому ж струму первинної обмотки трансформатора струму фактично відповідають два різних значення струму у його вторинній обмотці, на що ніхто з науковців, які досліджували процеси в трансформаторах струму, раніше не звертав уваги. Практичні результати полягають у розробці закону оптимального керування одним класом об'єктів з параметрами, змінними у часі та просторі, та у застосуванні його в системах керування електроприводами вантажопідіймальної техніки для досягнення характеристик процесу переміщення вантажів, які унеможливлюють руйнування як вантажів, так і майданчиків, на яких ці вантажі встановлюються, оскільки процес переміщення вантажу здійснюється без їх ударних співдотиків, спричинених виникненням повздовжніх коливань в тросі, до якого підвішений вантаж. Отримані результати доповнили також програми таких навчальних дисциплін, як «Математичні методи ідентифікації та оптимізації динамічних систем», що викладається студентам бакалаврату, та «Методологія та організація наукових досліджень», що викладається студентам магістерської підготовки. Саме ці результати дисертаційного дослідження, що націлені на розв'язання конкретних задач розроблення та використання еквівалентних моделей процесів в реальних електроприводах вантажопідіймальної техніки, передані для впровадження у АТ «Хмельницькобленерго», «ДП Старокостянтинівський лісгосп», ТОВ «Шпон Шепетівка» та ТОВ «Велес-Агро ЛТД».^UThe object of the dissertation research is the processes in electromechanical systems of cranes and mine skip hoists with electric drives with variable parameters and elastic connections. The purpose of the dissertation research is to increase the accuracy and efficiency of electromechanical systems of cranes and skip hoists with electric drives with variable parameters and elastic connections. During the work on the dissertation research methods were used, which were based on: the theory of automatic control, the theory of control systems of electric drives, the theory of modeling of dynamic systems, the theory of differential equations and methods of mathematical physics. Theoretical results: a method of identification of a mathematical model of one class of linear dynamical systems with variable parameters is proposed, which, in contrast to existing solutions, takes into account the time variability of the moment of inertia of flywheels and the time variability of the traction motor during lifting and lowering. mechanism. By comparative analysis it is proved that the use of the classical equation of dynamics of the electric drive system, which contains a constant moment of inertia and a constant moment of loading, leads to significant errors; for the first time a system mathematical model was synthesized and an algorithm for modeling the process of moving a crane was created, using a synthesized model that, unlike existing solutions, takes into account changes in the parameters of the mathematical model of this process over time due to changes in the inertia of the drive system. and the effect of longitudinal oscillations that occur in the cable on which the load is suspended; on the basis of the synthesized mathematical model of the process of cargo movement by a crane, computer modeling of the dynamics of the electric drive system during acceleration, braking, steady speed was carried out. By comparing the obtained modeling results with the results of experimental studies of the same class of dynamical systems obtained by other authors, the adequacy of the synthesized mathematical models is proved; for the first time the law of optimal control of one class of objects with parameters variable in time and space was synthesized, the realization of which is to achieve such characteristics of the cargo movement process that prevent destruction of both cargoes and sites where these cargoes are installed; It is proved for the first time that the static characteristic of a current transformer is not simply nonlinear with saturation, as previously thought, but nonlinear with initial linear increase and subsequent decreasing section, as a result of which two different values of current in its secondary correspond to the same current. winding, to which none of the scientists who studied the processes in current transformers, previously did not pay attention. The practical results are to develop a law of optimal control of one class of objects with parameters variable in time and space, and to apply it in control systems for electric drives for lifting equipment to achieve characteristics of the process of moving goods that prevent the destruction of both cargo and sites which these loads are installed, because the process of moving the load is carried out without their impact contacts caused by the occurrence of longitudinal oscillations in the cable to which the load is suspended. The obtained results also complemented the programs of such disciplines as "Mathematical methods of identification and optimization of dynamical systems", taught to undergraduate students, and "Methodology and organization of research", taught to master's students. It is these results of the dissertation research, which are aimed at solving specific problems of development and use of equivalent process models in real electric drives of lifting equipment, transferred for implementation in JSC "Khmelnitskoblenergo", "Starokostiantynivsky Forestry", LLC "Shpon Shepetivka" and «Veles-Agro LTD».

Об’єктом дисертаційного дослідження є процес реформування вищої освіти в Україні.Мета дисертаційного дослідження полягає у системному аналізі організації вищої технічної освіти на університетському рівні та шляхів її реформування за ідеологією дуальності в умовах реалізації онлайн-режиму викладання навчальних дисципліндля обґрунтування пріоритетності на множині критеріїв оцінювання процесу розвитку.Під час роботи над дисертацією використовувались такі методи дослідження: методи системного аналізу, теорії катастроф, нейронних та нейронечітких мереж, теорії диференціальних рівнянь, теорії нечіткої багатокритеріальної оптимізації та теорії нечіткої логіки.Теоретичні результати: вперше запропоновано варіант пріоритетності вибраних критеріїв та на нечіткій множині їх оптимальних значень визначено найкращий варіант плану розвитку університету, який сприятиме стабільному нарощенню його іміджу з року в рік; вперше модифіковано математичну модель процесу забування знань, отриманих на лекції. Системно трансформована математична модель реалізована у відносному часі та містить три основні параметри, один із яких характеризує швидкість забування студентом отриманої на лекції інформації, другий характеризує синергетичну складову, яка сповільнює процес забування, а третій характеризує ту складову отриманої інформації, яка залишається в пам’яті студента назавжди; вперше синтезовано нову математичну модель, що описує процес засвоєння студентом знань, отриманих на лекції, на початку якої лектор відновлює в пам’яті студентів в концентрованому вигляді основні положення попередніх лекцій; вперше синтезовано нову математичну модель інтелектуального стану суспільства в класі катастроф з використанням правильно виписаного рівняння балансу, в якому враховано і відрізок часу, протягом якого зберігається цей баланс та доведено, що функція приросту відносного інтелекту суспільства, аргументом якої є відносна кількість членів суспільства, що вносять вклад в цей приріст, не може мати екстремумів в області значень, допустимої для цього аргументу; удосконалено нечітку математичну модель для чіткого оцінювання якості навчального процесу та методику для оцінювання якості знань, отриманих студентами в онлайн-режимі; удосконалено математичну модель «кривої забування», створеної Г. Еббінгаузом, в якій враховано і синергетичну складову, що уповільнює процес забування за рахунок внутрішньої роботи мозку у той відрізок часу, в який нова інформація до цього мозку не надходить, і складову, що задає значення тієї долі початкової інформації, яка ніколи з пам’яті індивідуума не стирається.Практичні результати полягають у розробці підходу до системного планування розвитку університету на основі нечіткого варіанту багатокритеріальної оптимізації, що дозволяє в процесі реалізації синтезованого плану здійснювати його адаптацію в разі досягнення певних проміжних цілей та адаптації нечіткої математичної моделі для чіткого оцінювання якості навчального процесу в онлайн-режимі й методики її чіткого оцінювання на нечітких моделях.Результати, отримані в дисертаційній роботі, рекомендовані до впровадження у Вінницькому національному технічному університеті та в наукові дослідження, за тематикою, затвердженою Відділенням вищої освіти Національної академії педагогічних наук України.^UThe object of the dissertation research is the process of reforming higher education in Ukraine. The purpose of the dissertation research is a system analysis of the organization of higher technical education at the university level and the ways of its reformation according to the ideology of duality in the conditions of the implementation of the online mode of teaching academic disciplines to justify the priority based on a set of criteria for evaluating the development process. During the dissertation the following research methods were used: methods of system analysis, catastrophe theory, neural and neurofuzzy networks, theory of differential equations, theory of fuzzy multicriteria optimization and theory of fuzzy logic. Theoretical results:for the first time, a variant of the priority of the selected criteria was proposed, and the best variant of the university's development plan was determined based on a vague set of their optimal values, which would contribute to the stable growth of its image from year to year; for the first time, the mathematical model of the process of forgetting the knowledge received at the lecture was modified. The system-transformed mathematical model is implemented in relative time and contains three main parameters, one of which characterizes the rate at which the student forgets the information received at the lecture, the second characterizes the synergistic component that slows down the forgetting process, and the third characterizes the component of the received information that remains in memory student forever; for the first time, a new mathematical model was synthesized that describes the process of assimilation by the student of the knowledge received at the lecture, at the beginning of which the lecturer restores the main points of the previous lectures in the students' memory in a concentrated form; for the first time, a new mathematical model of the intellectual state of society in the class of catastrophes was synthesized using a correctly written balance equation, which also takes into account the time period during which this balance is maintained, and it is proved that the function of the increase in the relative intelligence of society, the argument of which is the relative number of members of society contributing the contribution to this increase cannot have extrema in the range of values admissible for this argument; a fuzzy mathematical model for a clear assessment of the quality of the educational process and a methodology for assessing the quality of knowledge received by students in the online mode have been improved; the mathematical model of the "forgetting curve" created by H. Ebbinghaus has been improved, which takes into account both the synergistic component that slows down the process of forgetting due to the internal work of the brain during the period of time when new information does not reach the brain, and the component that sets the value of that fate of the initial information that is never erased from the individual's memory. The practical results consist in the development of an approach to the system planning of the development of the university based on a fuzzy variant of multi-criteria optimization, which allows, in the process of implementing the synthesized plan, to adapt it in case of achieving certain intermediate goals and to adapt a fuzzy mathematical model for a clear assessment of the quality of the educational process in the online mode and methods of its clear assessment on fuzzy models. The results obtained in the dissertation are recommended for implementation at Vinnytsia National Technical University and in scientific research, on the subject approved by the Department of Higher Education of the National Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine.

В дисертаційній роботі розв’язана задача зі створення методів синтезу та ідентифікації математичних моделей частотного керування асинхронним електроприводом електромобіля за критерієм мінімуму витрат енергії заряду силової акумуляторної батареї з використанням варіаційного варіанту методу Лагранжа та математичної моделі кривої намагнічування у вигляді оберненого гіперболічного синуса, яка із високою точністю зв’язує струм в обмотці статора асинхронного двигуна з магнітним потоком, який створюється полем цього струму, а тому відповідає фізичним умовам реального функціонування асинхронних електричних машин. До отриманих моделей здійснено інтеграцію математичних моделей руху автомобіля по заокругленню дороги, синтезованих із балансних рівнянь його кінематики та динаміки, на їх основі розроблено закон керування електромобілем. Впровадження закону для електромобілів із електроприводами змінного струму дозволять розширити дистанцію, яку зможе подолати електромобіль на одному заряді силової акумуляторної батареї, а також забезпечить умови для покращення стабільності при проходженні ним поворотів. Для оцінки адекватності синтезованих моделей здійснено імітаційне моделювання процесів руху електромобіля із асинхронним електроприводом по горизонтальному відрізку дороги а також по відрізках дороги на спуск та на підйом із різними ступенями нахилу за критерієм мінімізації споживання енергії силової акумуляторної батареї електроприводом електромобіля. Аналіз отриманих результатів проведеного моделювання підтверджують теоретичні виклади і ефективність синтезованих математичних моделей оптимального руху електромобіля за різних умов руху. На основі синтезованих математичних моделей та розроблених алгоритмів запропоновано перспективний варіант реалізації структури системи підтримки прийняття рішення для водія електромобіля для досягнення оптимального руху за критерієм мінімізації витрат енергії.^UIn the dissertation work, the problem of the creation of methods of synthesis and identification of mathematical models of frequency control of the induction electric drive of the electric car by a criterion of a minimum of expenses of a charge of the power accumulator battery is solved. These mathematical models have been created based on the Lagrange variational method option and mathematical model of the magnetization curve in the form of an inverted hyperbolic sine, which with high precision binds the current in the stator winding of an induction motor with a magnetic flux created by the field of this current and therefore corresponds to the physical conditions of the actual operation of induction electric machines. Also, the mathematical models of the car's movement on the rounding of the road, synthesized from the balance equations of its kinematics and dynamics, have been integrated into the obtained mathematical models. Based on them, the law of electric car control was developed. The introduction of this law for electric vehicles with the induction electric drive will expand the distance that can be covered by an electric car on a single charge of the battery and will provide conditions to improve stability when cornering. To assess the adequacy of optimal motion models of an electric car with a traction induction motor performed simulation modeling of driving by the horizontal road section and driving by sections of the road with the different angles of slopes and rises, optimal by the criterion of minimum electrical losses. The obtained simulation results and their analysis confirm the theoretical statements and the efficiency of the synthesized mathematical models of the optimal motion of the electric car under different driving conditions. Been proposed a way of implementing the decision-making support system for the electric car driver to achieve optimal movement according to the criterion of minimizing energy consumption.