Дисертаційну роботу присвячено вирішенню важливої науково-прикладної проблеми підвищення ефективності взаємодії електронних потоків з електромагнітними полями субтерагерцового (субТГц) і терагерцового (ТГц) діапазонів в електронно-вакуумних приладах (ЕВП) черенковського типу та в мазерах на циклотронному резонансі (МЦР). З метою подолання «ТГц провалля» детально вивчені закономірності та явища, притаманні фізичним процесам в цих приладах, що дозволило запропонувати створення зворотного зв'язку, який може суттєво зменшити вплив негативних факторів, що впливають на ефективність ТГц ЕВП. Так, наприклад, досліджено режим на гібридних об’ємно-поверхневих модах, при якому значно зменшується чутливість до омічних втрат в уповільнювальній системі черенковського генератора. Також розглянуто резонансний зворотний зв’язок, породжений додатковими відбивачами, та поза-резонаторною взаємодією для ефективної генерації та розширення діапазону частотного перестроювання в гіротроні. Під час дослідження процесів взаємодії стрічкових і полігвинтових електронних потоків з електромагнітними хвилями, що збуджувались у надрозмірних електродинамічних системах електронно-вакуумних генераторів субТГц і ТГц діапазонів, було вперше виявлено низку фізичних ефектів, що суттєво впливають на вихідні характеристики приладів.^UThe dissertation is devoted to the solution of an important scientific and applied problem of an increase the efficiency of the interaction of electron beams with electromagnetic fields of the sub-THz and THz ranges in vacuum electron devices (VEDs) based on the Cherenkov radiation and in masers on cyclotron resonance (MCR). To overcome the “THz gap” issue, the regularities and phenomena inherent in these physical processes were studied in detail, which made it possible to propose the creation of a feedback loop that can significantly reduce the influence of negative factors affecting the efficiency of THz VEDs. So, for example, the regime on hybrid bulk-surface modes has investigated, in which the sensitivity to ohmic losses in the slow wave system of the Cherenkov oscillator is significantly reduced. Resonant feedback formed by additional reflectors and after-cavity interaction for the efficient oscillations and the extension of the frequency tuning range in gyrotron have been also considered. During the study of the processes of interaction of sheet and multi-helical electron beams with electromagnetic waves excited in oversized electrodynamic systems of subTHz and THz VEDs, a number of physical effects that significantly affect the output characteristics of the devices were discovered for the first time.

Дисертаційна робота присвячена вивченню методів опрацювання низькоінтенсивного електроретиносигналу, та розробці методу попередньої підготовки даних для застосування адаптивно-рекурсивної фільтрації. Встановлено, що для виявлення ризиків токсикації організму (тип токсинів, дози, тривалості впливу тощо) та ранньої діагностики, використовують оцінювання невеликих характерних змін у електроретиносигналі (ЕРС) чи його частинах (хвилях). Для збільшення точності та роздільної здатності, що є необхідним для визначення ризиків нейротоксикації, знижують енергію світлового подразнення. Отримано низькоінтенсивний ЕРС, який значно спотворений шумами внаслідок зниження відношення енергії сигналу до енергії шуму. Застосування відомих алгоритмів визначення параметрів математичної моделі ЕРС потребує значного часу обчислення, що унеможливлює швидке переналаштування фільтру при опрацювання низькоінтенсивного ЕРС. Для цього у роботі використано метод Хука-Дживса, котрий є комбінацію досліджуючого пошуку з циклічною зміною змінних і пошуку за зразком. При застосуванні алгоритму побудованого на основі методу Хука-Дживса скорочено час визначення коефіцієнтів у 120 разів, за інших однакових умов. Методом статистичного випробування, проведено визначення достовірності методу визначення коефіцієнтів та застосовано ROC-аналіз, який показав вищу чутливість та специфічність запропонованого методу в порівнянні з методом прямого направленого перебору.^UThe dissertation is devoted to the study of methods of processing low – intensity electroretinosignal, and the development of a method of preliminary data preparation for the application of the adaptive-recursive filter. It has been established that to identify the risks of toxicity of the organism (type of toxins, dose, duration of exposure, etc.) and early diagnosis, use the assessment of small characteristic changes in the electroretinosignal (ERS) or its parts (waves). To increase the accuracy and resolution, which is necessary to determine the risks of neurotoxicity, reduce the energy of light stimulation. A low-intensity ERS is obtained, which is significantly distorted by noise due to the decrease in the ratio of signal energy to noise energy. The application of known algorithms for determining the parameters of the mathematical model of ERS requires a significant calculation time, which makes it impossible to quickly reconfigure the filter when processing low-intensity ERS. To do this, we use the Hooke-Jeeves method, which is a combination of exploratory search with cyclic change of variables and sample search. When applying the algorithm based on the Hooke-Jeeves method, the time for determining the coefficients is reduced by 120 times, other things being equal. By the method of statistical testing, the reliability of the method of determining the coefficients was determined and ROC-analysis was applied, which showed higher sensitivity and specificity of the proposed method in comparison with the method of direct directed search.

Розроблено стохастичні математичні моделі динамічних навантажень вітроелектричних установок (ВЕУ) з асинхронними генераторами для визначення імовірнісних характеристик параметрів навантажувального режиму роботи. Вдосконалено стохастичну модель турбулентності повітряного потоку у приземному шарі атмосфери. Одержано аналітичний вираз та кількісні оцінки електромеханічної сталої часу ВЕУ. Обгрунтовано використання квазістатичного методу для визначення та дослідження імовірнісних характеристик ВЕУ. Розроблено стохастичні математичні моделі потужності та сили лобового тиску на ротор ВЕУ, визначено імовірнісні характеристики.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження імпульсних генераторів на основі магнетронів з холодним катодом і систематизовано досвід їх застосування у складі радіолокаційних систем для дистанційного зондування навколишнього середовища. Запропоновано феноменологічну модель магнетрона, розроблено й апробовано новий підхід щодо апроксимації вольтфарадних характеристик високовольтних польових транзисторів. Результати моделювання використано у процесі конструювання передавачів для двохчастотного бортового локатора бічного огляду і серії доплерівських метеорологічних радіолокаторів. Удосконалено техніку моделювання імпульсних пристроїв, яку застосовано також для покращення параметрів генератора потужних субнаносекундних імпульсів на основі діодів різким відновленням зворотного опору.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-технічної проблеми – керування нелінійними об'єктами за допомогою імпульсних регуляторів з метою підвищення ефективності та надійності роботи як технологічного обладнання, так і пристроїв систем автоматизації в тепловій енергетиці, зокрема для теплових об'єктів, для теплогенеруючого обладнання, а також для процесу розмелювання вугілля за допомогою кульових барабанних млинів на теплових електростанціях.У роботі виконано огляд існуючих схем імпульсних ПІД-регуляторів, проаналізовано конфігурації цих схем з їх параметрами налаштування та досліджено точність імпульсних ПІД-регуляторів на базі таких схем: імпульсний ПІД-регулятор з подвійним диференціюванням, ПІД-регулятор з диференціатором та широтно-імпульсним модулятором, ПІД-регулятор з імпульсним перетворювачем, а також ПІ-регулятор з генератором імпульсів. Запропоновано нову класифікацію схем автоматичних регуляторів. Представлено удосконалений алгоритм широтно-імпульсної модуляції в імпульсному ПІД-регуляторі для керування тепловим об'єктом та розроблено методику розрахунку оптимального фільтра аналогового сигналу на вході автоматичного регулятора. Виконано дослідження нелінійних об'єктів регулювання, зокрема тепловий об'єкт (електрична піч) та кульовий барабанний млин для розмелювання вугілля на тепловій електростанції. На основі отриманих експериментальних даних побудовано математичні моделі вказаних об'єктів регулювання та виконано розрахунок автоматичних регуляторів для них. Розроблено алгоритм управління кульовим барабанним млином для оптимізації його завантаженості. Проаналізовано ефективність роботи теплогенеруючих об'єктів із врахуванням похибок обліку енергоносіїв. Розроблено математичні моделі похибок вимірювання температури природного газу, зумовлених інерційністю термоперетворювача в імпульсних режимах протікання газу та теплообміном між потоком газу і корпусом лічильника газу. Запропоновано заходи для підвищення точності автоматизованих систем обліку природного газу на теплогенеруючих об'єктах.^UThe dissertation is devoted to the solution of the scientific and technical problem of control of nonlinear objects by means of step controllers for the purpose of increasing efficiency and reliability of work of both technological equipment and devices of automation systems for thermal objects, for heat generating equipment, as well as for the process of grinding of coal by means of ball drum mills at thermal power stations.The diagrams of step controllers working in conjunction with the actuators of the integrating action have been analyzed in the work. The following diagrams have been analyzed: step PID controller with double differentiation, PID controller with a differentiator and a pulse-width modulator, PID controller with a pulse converter, as well as PI-controller with a pulse generator. The accuracy of the step controllers has been analyzed. A new classification of diagrams of automatic controllers is proposed. Analysis of pulse-width modulation (PWM) algorithms has been performed. An improved PWM algorithm based on a sawtooth waveform generator is proposed. A methodology is developed to design the optimal filter of analog signal at the input of an automatic controller. Experimental studies were carried out for a thermal object (electric furnace) and a ball drum mill for coal grinding. Mathematical models of the controlled objects were built on the basis of the obtained experimental data. Automatic controllers were designed for these objects. An improved algorithm for automatic control of the ball drum mill operation is proposed. The accuracy of automated systems for measurement of flow rate and volume of fluid energy carriers (natural gas) has been analyzed. The influence of the inertia of a temperature transducer on the accuracy of gas metering in pulsed modes of the measurement system has been investigated. Heat exchange between the gas flow and a gas meter body has been studied. Measures have been developed to improve the accuracy of automated natural gas metering systems at heat-generating facilities.

Дисертацію присвячено питанням проектування і промислового виготовлення нового класу напівпровідникових ІС-формувачів потужних наносекундних імпульсів (ІС ФПНСІ) трапеціїдальної форми із роздільним формуванням фронту і спаду, довільно регульованим нахилом вершини імпульсу та на їх основі малогабаритних гібридно-інтегральних модулів (ГІМ) імпульсних модуляторів підвищеної потужності для генераторів сучасних бортових спеціалізованих РЕС міліметрового діапазону хвиль, що працюють в жорстких умовах експлуатації, а також можуть широко застосовуватися в інших галузях науки і техніки. Досліджено фізичні механізми функціонування, розроблені математичні та фізичні моделі і запропоновано наукову концепцію створення ІС ФПНСІ, які інтегрують нові конструкторсько-технологічні рішення високовольтних та швидкодіючих структур n-p-n транзисторів, МДН транзисторів з індукованим p-каналом, діодів з бар'єром Шотткі і висока ефективність якої обгрунтована теоретично і підтверджена практично. Вирішено проблему твердотільної інтеграції ГІМ імпульсних модуляторів. Досліджено влив конструктивно-технологічних та експлуатаційних чинників на ударну стійкість, структуру і фазовий склад товстоплівкових резисторів на основі серійних паст. Обгрунтовано їх застосування при виготовленні мікроплат потужних ГІМ імпульсних модуляторів струму. Розроблені і впроваджені нові конструкції, матеріали і технології виготовлення структур, активних і пасивних елементів мікросхем і мікрозборок ГІМ, способи вимірювання параметрів, які покращили фізико-технічні характеристики, підвищили вихід придатних і точність виготовлення, стабільністьзнизили критичні габаритно-вагові показники, забезпечили працездатність ГІМ імпульсних модуляторів в жорстких умовах дії підвищених кліматичних і механічних чинників. Пропоноуються нові програмно-методичні комплекси для забезпечення наскрізної автоматизації розробки і виготовлення КД ГІМ, зокрема механічних деталей та вузлів конструкцій модулів МЕА, які дозволили скоротити обсяг і терміни розробки КД.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий ефективний каталізатор газифікації малометаморфізованого вугілля України. Зазначено, що використання шлаків металургійних виробництв як каталізаторів дає змогу виключити стадії відділення каталізатора від золи та його регенерацію у разі газифікації, що призводить до зниження енергетичних і економічних витрат. Здійснено термодинамічний аналіз газифікації залежно від температури та тиску процесу, характеристики вугілля, типу та кількості дуття. Оптимізовано різні методи газифікації за критерієм питомих енерговитрат. Розроблено методику оцінювання ефективності застосування металургійних шлаків як каталізаторів газифікації, установлено закономірності впливу феросплавних шлаків на кінетику процесу, зокрема порядок реакції, енергію активації, передекспоненційний множник і константу швидкості. Визначено оптимальні параметри пароповітряної газифікації. З'ясовано вплив домішок металургійних шлаків на показники процесу. Рекомендовано застосовувати шлак, що одержується у процесі виробництва феронікелю. Виявлено, що введення шлаку феронікелю у кількості 6 мас. % під час газифікації дає змогу підвищити теплоту згоряння газу (до 15 %) і збільшити його вихід (на 7 %). За цього збільшується ступінь конверсії вугілля та коефіцієнт корисної дії процесу. Показано економічну ефективність використання металургійного шлаку у процесі виробництва генераторного газу або синтезу-газу.

  Скачати повний текст

Розроблено інформаційні технології перетворення й аналізу цифрових зображень, що базуються на теорії трикутних норм і нечіткій логіці. Побудовано двопараметричну трикутну t-норму, встановлено взаємозв'язок між нечіткою логікою та кількісним оцінюванням узагальненого контрасту зображень через трикутні s-норми, запропоновано S-подібну функцію нечіткої належності дійсного додатнього степеня. Удосконалено методи підсилення контрасту з використанням нечіткої логіки. Розроблено метод двопараметрової оптимізації функцій нечіткої належності на основі критерію максимуму нечіткої ентропії, побудовано методи фільтрації шуму зі зображення на основі нечіткої логіки, в яких використано мультиплікативну модель зображення. Удосконалено методи розпізнавання прямих країв об'єктів і ліній на багатоградаційному зображенні з використанням перетворення Хафа та нечіткої логіки для аналізу локального контрасту зображення, що дозволяє збільшити точність розпізнавання. Експериментально підтверджено ефективність розроблених методів, які використано у процесі створення системи автоматизованої обробки й аналізу зображень результатів неруйнівного контролю виробів і матеріалів, а також програмного комплексу для автоматизації формування траєкторії руху променя у процесі електронно-променевого зварювання.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективні паралельні алгоритми та інформаційні технології фільтрації імпульсного шуму на космічних зображеннях. Удосконалено існуючі системи обробки космічних цифрових знімків у режимі моніторингу, що характеризуються великим об'ємом і високою частотою надходження інформації. Розроблено математичні методи обробки імпульсних шумів з метою відновлення вихідних значень пікселів, визначених як зашумлені за умови збереження цілісності інформаційних деталей вихідного зображення. Створено модель розпаралелювання обчислень під час розв'язання задач фільтрації зображення з одночасною реалізацією інформаційної технології, на основі якої розроблено методи попередньої обробки супутникових знімків для системи моніторингу хмарності.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі розв'язано актуальну наукову задачу розроблення інформаційної технології експрес-аналізу даних для підвищення ефективності геофізичних досліджень методом зондування становленням електромагнітного поля в ближній зоні та методом природного електричного поля. Розроблено модель тренду часового ряду моніторингових даних у формі поліному третього степеня, що забезпечує усунення шуму, заповнення пропущених даних та дає змогу подати і дослідити подобову динаміку природного електричного поля в точці спостережень. Удосконалено метод побудови моделі геоелектричного розрізу в точці спостережень, який, за рахунок використання асимптотичних формул до польових даних, забезпечує підтримку оперативного прийняття рішень про проведення подальших етапів вимірювань, зменшує час виконання польових робіт та підвищує достовірність досліджень. Удосконалено метод експрес-аналізу моніторингових даних, який, за рахунок інтеграції описової статистики і моделей трендів часових рядів, дає змогу виявити часові діапазони з нетиповим характером поведінки природного електричного поля та імовірною кореляцією зі сейсмічними подіями. Отримала подальший розвиток інформаційна модель структурування польових та моніторингових даних у частині поєднання службової інформації з даними вимірювань у розробленому форматі, що забезпечує можливість їх подальшого аналізу та візуалізації.^UAn actual scientific problem, the development of information technology for express analysis of data is solved in the dissertation for increasing the efficiency of geophysical research by the transient electromagnetic and natural electric field methods. The model of the time series trend for monitoring data was developed in the form of the third degree polynomial which provides to eliminate the effects of noise, to fill the data gaps and allows to show and study the daily dynamics of the natural electric field at the observation point. The method of constructing a geoelectric cross-section model has been further developed, which, by application the asymptotic formulas to the experimental data, provides the support for express decision-making on further measurement steps, reduces fieldwork time, and improves research reliability. The method for express analysis of monitoring data was developed on the base of descriptive statistics and the simulation of time series trends, which allows to detect the time bands with irregular behavior of the natural electrical field and possible correlation with seismic events. The informational model for structuring data of permanent and in field geophysical observations was further developed by combining meta-information with measured data in a frame of developed format which enabled the possibility for their further analysis and visualization.

Запропоновано метод оцінювання релевантності інформаційних блоків веб-сторінок з точки зору оптимізації для пошукових систем і метод очищення веб-сторінок від інформаційного шуму, який грунтується на розробленій математичній моделі оцінки важливості інформаційних блоків веб-сторінок, що дало змогу підвищити ймовірність правильної ідентифікації основного контенту веб-сторінок. На основі цих методів і моделі розроблено метод знаходження оптимальних шляхів перегляду документів у веб-системах, який дав змогу підвищити швидкість багатокрокового процесу одержання інформації. Розроблено методики й алгоритми для реалізації запропонованих математичних моделей і методів та на основі них розроблено програмне забезпечення.

  Скачати повний текст

Робота присвячена розробці інформаційної технології пошуку ключових слів на основі автоматизації процесів парсингу англомовних текстів. Удосконалено модель пошуку ключових слів, яка, на відміну від існуючих, побудована на основі інформаційної оцінки результатів парсингу тексту та враховує результати аналізу зв'язків між лексичними одиницями тексту, що дозволило формалізувати критерій якості процесу пошуку ключових слів. Уперше розроблено метод пошуку ключових слів, який, на відміну від існуючих, базується на знаходженні синтаксичних зв'язків між словоформами у реченнях англомовного тексту за допомогою технологічних можливостей парсингу сучасних лінгвістичних пакетів. Запропонований метод дає змогу підвищити чисельні характеристики якості пошуку ключових слів, а саме повноту і точність. Удосконалено метод зменшення впливу вербального шуму на пошук ключових слів, який, на відміну від існуючих, побудовано на основі стенфордської класифікації зв'язків між лексичними одиницями речення, що дозволило підвищити якість результатів пошуку ключових слів у порівнянні з основним методом. Набула подальшого розвитку інформаційна технологія пошуку ключових слів, яка, на відміну від існуючих, враховує додаткову інформацію процесів парсингу речень у межах послідовного застосування двох запропонованих методів, що дозволило уточнити чисельні оцінки змістовних параметрів тексту та підвищити якість пошуку його ключових слів. Прикладні результати дисертаційного дослідження полягають у формальному описі методики пошуку ключових слів англомовного тексту, створенні алгоритму її реалізації та розробці програмного забезпечення, що знаходить ключові слова на основі врахування значимих зв'язків між словоформами у реченнях англомовного тексту та подальшої фільтрації вербального шуму.^UThe qualification research is dedicated to developing the informational technology of searching keywords based on the automation process of parsing English texts. The model of searching keywords has been improved, which, unlike the existing ones, is based on the information evaluation of parsing text results and takes into account the results of analysis of relationships between lexical units of text, which allowed to formalize the quality criterion of searching keywords process. For the first time, searching keywords method has been developed, which, unlike the existing ones, is based on finding syntactic relationships between word forms in sentences of English text with the help of technological capabilities of parsing of modern linguistic packages. The proposed method allows to improve the numerical characteristics of searching keywords quality, namely completeness and accuracy. The method of reducing the impact of verbal noise for searching keywords has been improved, which, unlike the existing ones, is based on the Stanford classification of relationships between lexical units of a sentence, which has improved the quality of results of searching keywords compared to the main method. The information technology of searching keywords has been further developed, which, unlike the existing ones, takes into account additional information of sentence parsing processes within the bounds of the consistent use of the two proposed methods, which allowed to refine numerical estimates of content parameters of the text and improve the quality of searching keywords. The practical value of the results obtained in the qualification research paper is as follows: formal description of the method of searching keywords in the English text, creating an algorithm for its implementation and developing software that finds keywords based on significant relationships between word forms in sentences of the English text and subsequent filtering of verbal noise.

З метою пояснення АЕ в ГХК побудовано феноменологічну теорію, згідно з якою ГХК замінюється достатньо великим набором автодинних генераторів монохроматичних коливань (АГМК) з еквідистантно розташованими частотами. Відповідно до теорії АГМК здійснено автодинний зсув частоти (АЗЧ) та зміну потужності кожного генератора, а також складання у визначених частотних інтервалах. Показано, що глибина модуляції визначається відношенням АЗЧ спектральних компонент до частотного періоду модуляції. Запропоновано використовувати АЕ у ГХК для управління їх параметрами. Розроблено метод модифікованої подвійної спектральної обробки (ММПСО), що дозволяє проводити однозначні вимірювання відстаней з похибкою у декілька мікрон в діапазоні його зміни від 20-ти до 100-та м. Розглянуто можливість застосування ММПСО для здійснення вимірювання з використанням ГХК.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вирішенню наукового завдання, яке полягає у розробленні автоматизованої системи контролю показників якості пристроїв синхронізації цифрових сигналів, що складається з програмного забезпечення та блока первинних перетворювачів з підсистемою фазового автопідстроювання частоти опорного генератора. У дисертації вперше розроблено багатоканальну автоматизовану систему контролю показників якості пристроїв синхронізації, адаптивний цифровий фазовий дискримінатор, що забезпечує первинне перетворення похибки інтервалу часу в цифровий сигнал, оптимальну за швидкодією підсистему фазового автопідстроювання частоти ієрархічної структури; визначено граничні умови, за яких періодичність характеристики фазового дискримінатора не впливає на тривалість оптимальних за швидкодією перехідних процесів, формалізовано визначення температурної нестійкості тривалості перехідного процесу зразкового сигналу. Інструментами для розроблення були Simulink/MATLAB, Quartus Prime Lite Edition, Excel, Embarcadero RAD Studio. Проведено дослідження автоматизованої системи контролю в процесі багатономенклатурного гнучкого виробництва пристроїв синхронізації різного призначення.^UThe thesis is devoted to solving a scientific problem, which consists in the development of an automated system for monitoring quality indicatorsof digital signal synchronization devices, which consists of the software of the block of primary converters with a phase-locked loop subsystem of the reference generator frequency. In the dissertation work, for the first time were developed: a multichannel automated system for monitoring quality indicators of synchronization devices, adaptive digital phase discriminator, which provides the primary conversion of the time interval error into a digital signal, speed-optimal subsystem of phaselocked loop of the hierarchical structure; the boundary conditions were determinedunder which the periodicity of the phase discriminator characteristics does not affect the duration of the transient processes that are optimal in terms of speed, determining temperature instability of the duration of the transient process of the reference signal was formalized. The used tools were Simulink/MATLAB, Quartus Prime Lite Edition, Excel, Embarcadero RAD Studio. A study of an automated control system in the process of multi-product flexible manufacturing system of synchronization devices for various purposes was done.

Зінькевич П. О. Автоматизоване керування систем енергозабезпечення об’єктів з активними споживачами. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка». – Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2023.У дисертації поставлена й вирішена актуальна задача підвищення ефективності електроспоживання та електропостачання промислових та цивільних об’єктів з активними споживачами енергії, шляхом створення автоматизованої системи керування електрозабезпеченням на основі використання інтелектуальних методів керування: інтелектуальних методів прогнозування навантаження та генерації електричної енергії, алгоритмів визначення профілю навантаження активних споживачів та керування попитом активних споживачів, алгоритму керування накопичувачами електричної енергії, методів синтезу нечітких регуляторів.У першому розділі проведено аналіз електрозабезпечення з активними споживачами: проаналізовано комплекс питань, пов'язаних з розробкою систем автоматизованого керування електрозабезпеченням з активними споживачами з використанням інтелектуальних методів керування та інформаційних технологій, в тому числі підсистем керування попитом активних споживачів, режимами накопичувачів енергії при компенсації піків навантаження, забезпечення нормативних рівнів напруги в системах з активними споживачами (власною генерацією).Наведено характеристики «активного» споживача як елемента системи енергозабезпечення, в якій можна керувати поведінкою споживача: інтеграція власної генерації, механізм стимулювання розвантаження, механізм зустрічного планування та механізми керування попитом. Наведена постановка завдання дослідження.У другому розділі проведений системний аналіз процесу керування генерацією, передаванням і споживанням електричної енергії на промислових та цивільних об’єктах з активними споживачами. Запропоновані підходи до побудови автоматизованої системи керування електрозабезпеченням промислових об’єктів з активними споживачами та організаційно-технічні засоби керування системою електрозабезпечення промисловиого об’єкта.За методологією SADT на основі нотацій IDEF0 побудована системна модель керування електрозабезпечення ЦО з активними споживачами.У третьому розділі розглянуто методи короткострокового прогнозування генерації ФЕС та навантаження споживачів, зокрема статистичні методи та інтелектуальні методи, що використовуються для задач керування. Виконано порівняльний аналіз методів короткострокового однокрокового ПЕН, на основі моделей ARIMA, «наївного прогнозу» та методів ANFIS. Результати прогнозування показали, що використання методу на основі ARIMA (2,1,2) є більш ефективними у порівнянні з «наївним прогнозом» та методів ANFIS. При цьому, для навчальної та тестової вибірки вказана модель забезпечує відповідно RMSE 0,0317% 0,0359%.Виконано порівняльний аналіз методів короткострокового багатокрокового ПЕН, на основі моделей ARIMA, «наївного прогнозу» та методів ANFIS. Результати прогнозування показали, що використання методу на основі ARIMA (4,1,2) є більш ефективними у порівнянні з «наївним прогнозом» та методів ANFIS. При цьому, вказана модель забезпечує RMSE для тестової вибірки становить 0,052%.Виконано аналіз методу короткострокового багатокрокового прогнозування генерації ФЕС, на основі штучної нейронної мережі NARX для передбачення на наступні 24-години. Проведені дослідження показали, що багатокрокове прогнозування на основі відкритого циклу (openloop) надає кращі результати, ніж закритий цикл closeloop. При цьому, вказана модель забезпечує MSE для тестової вибірки становить 0,0257%.В результаті дослідження виявлено, що в автоматизованих системах керування електрозабезпеченням промислових та цивільних об’єктів з активними споживачами ефективними інструментами прогнозування є моделі ARIMA та NARX.У четвертому розділі запропонований підхід до побудови автоматизованої підсистеми керування потужністю активних споживачів (АПКПАС), яка призначена для зменшення оплати за електричну енергію і зниження енергоємності виробництва за рахунок використання прогнозованих значень навантаження та потужності генерації генераторами власної генерації(ФЕС, ДГ), забезпечення ефективного використання генераторів власної генерації, СНЕ та керування навантаженням з урахуванням особливостей тарифів на електричну енергію (ЕЕ).^UZinkevych P. O. Automated control of energy supply systems of objects with active consumers. – Qualifying scientific work on manuscript rights.Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in specialty 141 "Electroenergetics, electrical engineering and electromechanics". - National University of Food Technologies of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2023.In the dissertation, the urgent task of increasing the efficiency of electricity consumption and electricity supply of industrial and civil facilities with active energy consumers is set and solved, by creating an automated power supply management system based on the use of intelligent control methods: intelligent methods of load forecasting and electricity generation, algorithms for determining the load profile of active consumers and demand management of active consumers, the algorithm for managing electric energy storage devices, methods of synthesis of fuzzy regulators.In the first section, an analysis of electricity supply with active consumers was carried out: a complex of issues related to the development of automated control systems for electricity supply with active consumers using intelligent control methods and information technologies, including active consumer demand management subsystems, modes of energy storage during peak compensation, was analyzed load, ensuring energy-efficient voltage levels in systems with active consumers (own generation).The characteristics of the "active" consumer as an element of the energy supply system, in which the consumer's behavior can be controlled, are given: integration of own generation, a mechanism for stimulating unloading, a counter-planning mechanism, and demand management mechanisms. The formulation of the research task is presented.In the second chapter, a systematic analysis of the process of managing the generation, transmission and consumption of electric energy at industrial and civil facilities with active consumers is carried out. Proposed approaches to building an automated power supply management system for industrial facilities with active consumers and organizational and technical means of managing the power supply system of an industrial facility.According to the SADT methodology, based on the IDEF0 notation, a system model of power supply control of the central office with active consumers was built.In the third chapter, the methods of short-term forecasting of generation of electric power plants and load of consumers are considered, in particular, statistical methods and intelligent methods used for control tasks. A comparative analysis of short-term one-step PEN methods was performed, based on ARIMA models, "naive forecast" and ANFIS methods. The forecasting results showed that using the method based on ARIMA (2,1,2) is more effective compared to the "naive forecast" and ANFIS methods. At the same time, for the training and test samples, the specified model provides an RMSE of 0.0317% and 0.0359%, respectively.A comparative analysis of short-term multi-step PEN methods was performed, based on ARIMA models, "naive forecast" and ANFIS methods. The forecasting results showed that the use of the method based on ARIMA (4,1,2) is more effective compared to the "naive forecast" and ANFIS methods. At the same time, the specified model provides an RMSE for the test sample of 0.052%.The analysis of the method of short-term multi-step forecasting of FES generation, based on the artificial neural network NARX for the prediction for the next 24 hours, was performed. The conducted studies showed that multi-step forecasting based on the open loop (openloop) provides better results than the closed loop closeloop. At the same time, the specified model provides an MSE for the test sample of 0.0257%.As a result of the study, it was found that ARIMA and NARX models are effective forecasting tools in automated power supply management systems of industrial and civil facilities with active consumers.In the fourth chapter, an approach to the construction of an automated power management subsystem of active consumers (APKPAS) is proposed, which is designed to reduce the payment for electric energy and reduce the energy intensity of production due to the use of predicted values of load and generation capacity of generators of own generation (PPS, DH), ensuring effective use generators of own generation, SNE and load management taking into account the peculiarities of tariffs for electric energy (EE).

Метою дисертаційного дослідження є підвищення ефективності ГСЕС, а так само її елементів, за рахунок побудови системи автоматизованого проєктування на основі використання інтелектуальних підходів, зокрема, методів багатокритеріальної оптимізації.У дисертації розроблена структура системи автоматизованого проєктування ГСЕС, що дозволяє оптимізувати структуру і параметри ГСЕС, мінімізувати вартість системи, збільшити надійність, мінімізувати дефіцит енергії для споживачів, мінімізувати забруднення навколишнього середовища, на підставі використання методів багатокритеріальної оптимізації. Розроблена структура СЕС для БПЛА на сонячній енергії до складу якої входить гібридна система накопичення енергії (акумуляторні батареї і суперконденсатори), параметри якої визначаються в результаті рішення оптимізаційної задачі, що дозволяє підвищити надійність, збільшити час польоту, збільшити пікову максимальну потужність енергетичної системи БПЛА. Розроблено новий алгоритм пошуку точки максимальної потужності (MPPT) який дозволяє підвищити ефективність і швидкість знаходження точки максимальної потужності в умовах часткової затіненості на основі використання еволюційного методу Mine Blast Algorithm. Розроблена система імітаційних моделей елементів ГСЕС, до її складу входять СЕС (сонячні панелі, набір перетворювачів постійного та змінного струму), дизель-генератор, гібридна система накопичення енергії. Розроблену систему автоматизованого проєктування ГСЕС впроваджено на ДП «ВО Київприлад».^UOne of the main trends of recent decades is the search for and implementation of renewable energy sources, including solar energy. Given that this type of energy is becoming more attractive and more accessible every year, the problems of dependence on environmental conditions are also becoming increasingly important. Since individual energy sources are unable to meet the load requirements due to uncertainties in the environment, hybridization of the system should be considered in the direction of using additional energy sources in combination with energy storage systems.The purpose of the dissertation research is to increase the efficiency of HSPS, as well as its elements, by building a system of computer-aided design based on the use of intelligent approaches, in particular, multi-criteria optimization methods.The dissertation develops the structure of the computer-aided design system of the hybrid solar power system (HSPS), which allows to optimize the structure and parameters of the solar power system, minimize the cost of the system, increase reliability, minimize energy shortages for consumers, minimize environmental pollution, based on multi-objective optimization (MOO) methods.The approach to the optimization of the structure of the HSPS, which is used in the problem of automated design, in two modes: independent and connected to the network. The proposed HSPS consists of a solar energy system (SPS), a energy storage system based on batteries, a set of diesel generators and a network interaction system. The dissertation defines the power models of the HSPS elements, the proposed control algorithm based on the rules for assessing the state of the system during operation. Energy models in connection with the control algorithm allow the stage of modeling the system for a given time interval. The proposed approach is based on the use of solving the problem of MOO. MOO takes into account the minimization of system costs and total system cost, minimization of fuel use, maximization of reliability and minimization of the use of non-renewable energy sources. The solution of the MOO problem is based on the use of the Pareto-optimal solution search algorithm based on the NSGA-II genetic algorithm using the proposed set of crossing, mutation and selection operators. The developed procedure allows to determine the structure of the HSPS, which includes a set of the number of solar panels, batteries and DGs. As a result, three versions of the HSPS for a household for two people (Kyiv, Ukraine) are presented in an autonomous mode and in the mode with connection to the electric network. Due to the possibility of selling electricity at a green tariff during the year, the solution found allows to reduce the estimated cost of the system to 45%. A detailed analysis of the system behavior during the year due to the use of simulation is provided.The structure of SPS for UAVs on solar energy has been developed, which includes a hybrid energy storage system (batteries and supercapacitors), the parameters of which are determined as a result of solving the optimization problem, which allows to increase reliability, increase flight time, increase peak UAV power system. A new maximum power point search algorithm (MPPT) has been developed, which allows to increase the efficiency and speed of finding the maximum power point in partial shading conditions based on the use of the evolutionary method of Mine Blast Algorithm.A system of simulation models of HSPS elements has been developed, it includes SPS elements (solar panels, a set of DC and AC converters), a diesel generator, and a hybrid energy storage system. The developed system of computer-aided design of HSPS has been implemented at DP "VO Kyivprylad".

Дисертація присвячена дослідженню можливостей підвищення граничних частот роботи напівпровідникових приладів для використання їх для генерації електромагнітних коливань та шуму в терагерцовому та субтерагерцовому діапазонах. Розроблено математичну модель транспорту носіїв заряду, що враховує ударну іонізацію та неоднорідний розподіл складу. Досліджено початкову стадію ударної іонізації в напівпровідникових сполуках InGaAs, InGaN та InAlN. Було досліджено генерацію шуму в коротких діодах з катодним статичним доменом, що містив варізонний шар на катоді. Вперше досліджено можливість отримання надвисокочастотної генерації та визначено енергетичні та частотні характеристики структур GaAs – варізонний шар GazIn1-zAs, що працюються в умовах ударної іонізації у варізонному анодному шарі. Запропонована та досліджена планарна структура з бічною n+-границею на основі варізонного GaInAs напівпровідника. Частотна межа генерації структури перевищує 300 ГГц на основній частоті. Отримані результати дозволять удосконалити існуючі джерела терагерцового діапазону та створити нові. Отримані шумові характеристики ДКСД свідчать про можливість їх використання у радіометричних системах в якості опорних джерел шуму. Ключові слова: гетероперехід, варізонний шар, напруженість електричного поля, ударна іонізація, резонансно-тунельна границя, електромагнітне поле.^UThe thesis is devoted to investigate of increasing of limiting operation frequencies of semiconductor devices using for generation of electromagnetic oscillations and noise in terahertz and subterahertz ranges. Development of novel solid state sources of electromagnetic oscillation and modification of existing active elements by using of graded-gap semiconductors and impact ionization effects are considered. A mathematical model of charge carrier transport in semiconductors has been developed, taking into account impact ionization and inhomogeneous composition distribution. The initial stage of impact ionization development in InGaAs, InGaN and InAlN semiconductor compounds has been studied. Possibility of obtaining noise generation in short diodes with a cathode static domain containing a graded-gap layer in the near-cathode has been researched. Possibility of ultrahigh-frequency generation has been first investigated. Energy and frequency characteristics of GaAs - GazIn1-zAs- graded gap layer- structures operating under impact ionization conditions in the graded gap anode layer of the semiconductor have been determined. A planar structure with a n+- lateral boundary based on a graded- gap GaInAs semiconductor is proposed and investigated. Frequency limit of this structure exceeds 300 GHz in fundamental frequency generation mode. The obtained results will allow to improve characteristics of the existing terahertz range sources and to create new ones. The results of noise characteristics of the static cathode domain diode indicate a possibility of using such structures in radiometric systems as а noise reference. Keywords: heterojunction, graded layer, electric field strength, impact ionization, resonant tunneling border, electromagnetic field.

Досліджено нову філософську проблему, пов'язану з актуалізацією етнічної релігії (рідної віри) в Україні та аналогічні процеси у країнах Європи. Українське язичництво розглянуто як духовно-культурний феномен, що проявляється у світогляді, моральних нормах поведінки, звичаєвості й обрядовості у процесті функціонування етносу. Встановлено, що феноменальність рідної віри полягає в її здатності фіксувати, а за сприятливих умов - самовітворювати власні етнічні цінності. Показано, що дана актуалізація може відбуватися у підсвідомості носіїв власної етнічної культури як своєрідне підсвідоме "пригадування" окремими представниками етносу колективного досвіду своїх предків. Зроблено висновок, що етнорелігія (язичництво) - це природний генератор духовного життя етносів та упорядник їх життєвого простору та морально-звичаєвих відносин, в яких гарантом цілісності етнічної спільноти виступає сама етнічна група з її усталеними етнічними звичаями та цінностями Роду. Доведено, якщо розвитку етнічної релігії не перешкоджають зовнішні чинники - війни, поневолення, окупація, асимілятивні процеси, - то рідна віра може бути самодостатньою духовною системою на будь-якому етапі розвитку свого етносу, навіть на самому модерному. Зроблено висновок, що багатотисячолітні духовні традиції, що склалися природним шляхом, мають переваги перед штучними глобальними релігійними доктринами. Встановлено, що етнічні релігії виявляють більшу життєздатність і зберігають властивість періодично відроджуватись, і виступають засобом самозбереження етносу.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності програмних засобів крипто-стеганографічного захисту мультимедійних даних користувачів мережі Інтернет за рахунок вдосконалення архітектури програмної системи захисту та розроблення нових алгоритмічно-програмних методів крипто-стеганографічного захисту мультимедійних даних, що забезпечують надійність захисту та підвищення швидкодії процедур оброблення мультимедійних даних користувача. У дисертаційній роботі отримано ряд нових наукових результатів, зокрема, уперше запропоновано універсальну архітектуру програмної системи захисту мультимедійних даних користувачів мережі Інтернет, використання якої дозволяє спростити процес розроблення програмного забезпечення систем захисту мультимедійних даних та яка, на відміну від існуючих, забезпечує можливість використання довільних методів крипто-стеганографічного захисту даних і отримання мультимедійних даних з різних програмних середовищ. Уперше запропоновано алгоритмічно-програмний метод крипто-стеганографічного захисту мультимедійних даних, характерною рисою якого є можливість поєднання з іншими методами LSB-стеганографії для підвищення їх стеганографічної стійкості та який, на відміну від відомих, ґрунтується на застосуванні процедури шифрування на основі схеми відповідності бітів і логічної функції, що дозволяє забезпечити захист мультимедійних даних та підвищити швидкодію процедури вбудовування стегоданих у понад 5 разів. Уперше розроблено алгоритмічно-програмний метод крипто-стеганографічного захисту мультимедійних даних, який, на відміну від відомих, ґрунтується на використанні процедури побудови дерева Хаффмана на основі зображення-ключа, що дозволяє підвищити рівень захисту конфіденційних графічних даних від підбору ключів та статистичних стегоатак у середньому у 17,4 разів. Уперше розроблено алгоритмічно-програмний метод крипто-стеганографічного захисту мультимедійних даних, визначальною рисою якого є застосування процедури псевдовипадкового вбудовування даних із застосуванням двох генераторів псевдовипадкових чисел, та який характеризується високою стійкістю до підбору ключів за рахунок зростання ентропійних характеристик та змінної кількості ключів, що дозволяє забезпечити захист мультимедійних даних.^UThe dissertation is devoted to increase the efficiency of software for Internet user's multimedia data crypto-steganographic protection by improving the architecture of the software protection system and developing new algorithmic and software methods for multimedia data crypto-steganographic protection. The dissertation provides a number of new scientific results, in particular, the universal architecture of the software system for Internet user's multimedia data protection, which simplifies the process of software development of multimedia data protection systems and provides the ability to use arbitrary methods of crypto-steganographic data protection and provide multimedia data from different software environments, has been proposed for the first time. An algorithmic software method of multimedia data crypto-steganographic protection, the characteristic feature of which is the possibility of combining with other methods of LSB-steganography to increase their steganographic stability and which, unlike the known ones, relies on the encryption procedure based on bit correspondence scheme and logic function that allows to protect multimedia data and increase the speed of embedding procedure in more than 5 times, has been developed for the first time. An algorithmic software method of crypto-steganographic multimedia data protection which, unlike the known ones, is based on the use of the Huffman tree procedure based on the key-image, which allows to increase the level of protection of confidential graphic data agains the key search in 17.4 times, has been developed for the first time. An algorithmic software method of multimedia data crypto-steganographic protection, the defining feature of which is the application of pseudo-random data embedding procedure using two pseudo-random number generators, and which is characterized by high resistance to the key search due to increasing entropy characteristics and variable number of keys that enables multimedia data protection, has been developed for the first time.

Проаналізовано та складено еквівалентні схеми фотоелектричної батареї, вітряного генератора, акумуляторної батареї та навантажень локального об'єкта, які є базою для створення алгоритмів оптимізації споживання електроенергії. Визначено доцільність застосування методу динамічного програмування з метою одержання оптимального закону керування навантаженнями локального об'єкта. Запропоновано використання методу нечіткої логіки для керування перетворювачами електроенергії з метою уточнення стратегії керування, одержаної за допомогою методу динамічного програмування. Розроблено алгоритм виведення активно-індуктивного й активно-ємнісного навантажень на заданий режим на базі методу динамічного програмування. Проаналізовано та визначено доцільність застосування числових методів для розв'язання задачі динамічного програмування. Розроблено алгоритм керування електроспоживання локального об'єкта на базі методу нечіткої логіки, в якому загальну задачу споживання розділено на окремі підзадачі для кожного окремого елемента системи. Одержано аналітичні залежності потужності на виході фотоелектричної батареї від зміни параметрів навантаження та її внутрішнього опору. Розроблено алгоритм нечіткого керування ШІП для відбирання максимальної потужності від фотоелектричої батареї.

  Скачати повний текст