Дисертацію присвячено дослідженню ефективності управління іонними пучками різних елементів великого початкового діаметру низької і середньої енергій за допомогою сильнострумової плазмової лінзи та впливу на якість фокусування пучка притаманних даній лінзі аберацій. Виявлено від яких параметрів та як залежить фокусуюча дія такої лінзи. Визначено залежність статичних характеристик лінзи від конфігурації силових ліній магнітного поля, розподілу зовнішнього потенціалу у електродах та їх кількості й сили струму пучка, що фокусується. Розглянуто можливість використання сферичної аберації для управління профілем густини струму пучка на мішені в заданому перерізі вісі Z. Запропоновано формулу розрахунку радіального профілю потенціалу у тонкій плазмовій лінзі необхідного для одержання однорідного на мішені профілю густини струму пучка. Експериментально доведено можливість побудови плазмової лінзи, позбавленої сферичної аберації та досліджено дію моментної аберації. Розкрито вплив моментної аберації на фокусування пучка великого початкового діаметру за відсутності сферичної аберації та можливий спосіб її використання. Запропоновано формулу розрахунку мінімального радіуса пучка з урахуванням дії моментної аберації. Досліджено дрібномасштабні коливання нерегулярного характеру, що виникають у позбавленій сферичної аберації лінзі. Подано інтегральні характеристики даної динамічної аберації, які добре узгоджуються з висновками із запропонованої теорії їх виникнення.

  Скачати повний текст

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

  Скачати повний текст

Вперше проведено комплексне оцінювання агроекологічного стану грунтового покриву області за показниками екологічної стійкості, рівня родючості та санітарно-гігієнічного стану, яка дозволяє стверджувати, що орні землі відповідають категорії обмежено придатних із коливанням інтегрованого показника в таких межах: у поліських районах - 0,47 - 0,60, лісостепових - 0,40 - 0,52, та узагальнено результати наукової роботи Рівненського центру "Облдержродючість" за 1965 - 2010 рр. щодо динаміки агро- та фізико-хімічних показників грунтів. Установлено динаміку показників агрох- та фізико-хімічних властивостей грунтового покриву області, яка відзначається трьома періодами: зростання - упродовж 1965 - 1990 рр.; стабілізації - 1991 - 1995 рр.; зниження - 1996 - 2010 рр., та ефективність місцевих вапнякових матеріалів як засобу покращання агроекологічного стану фунтового покриву. Одержано трендові моделі щодо балансу макроелементів, динаміки агрохімічних, фізико-хімічних показників протягом 1965 - 2010 рр. Вдосконалено методику моніторингу афоекологічного стану грунтового покриву, яка дозволяє використовувати GPS-прилади для відбору грунтових зразків у визначених місцях у ході обстеження за черговими турами.

  Скачати повний текст

Надано оцінку впливу можливих змін клімату на продуктивність озимої пшениці в Україні. Висвітлено тенденції та можливі сценарії зміни глобального клімату та клімату в Україні. Надано кількісну оцінку впливу агрометеорологічних умов на формування врожаю озимої пшениці та оцінку агрокліматичних ресурсів. Ідентифіковано параметри моделі формування озимої пшениці щодо грунтово-кліматичних умов України. Встановлено кількісні характеристики коливання урожайності та валових зборів зерна озимої пшениці за різноманітними сценаріями зміни клімату в Україні. Наведено рекомендації щодо зміни структури посівних площ озимої пшениці з урахуванням фактора зміни клімату України.

  Скачати повний текст

Теоретично та експериментально досліджено нелінійні методи усунення імпульсних шумів зі зображень з використанням порядкових статистик. Запропоновані алгоритми належать до класу адаптивних ідентифікаційних методів, що використовують принцип "детектування-обробки" пікселів зображення, спотворених імпульсними шумами. Розроблені методи грунтуються на детектуванні точок зображення, пошкоджених імпульсним шумом, та адаптивній інтерполяції значень функції яскравості у виявлених шумових пікселах відповідними значеннями порядкових статистик, обчисленими з околу цих пікселів.

  Скачати повний текст

Розв'язано задачу синтезу й аналізу простих і ефективних алгоритмів вимірювання параметрів гармонічного та полігармонічного сигналів за негауссівських перешкодах. Для синтезу нових алгоритмів вимірювання параметрів досліджуваних сигналів за відомих статистичних характеристик негауссівських перешкод використовується метод максимізації поліному. З використанням нових імовірнісних моделей випадкових послідовностей модернізовано метод максимізації поліному, необхідного для синтезу адаптивних алгоритмів. Запропоновано метод оцінки точності апроксимаційних моделей. Отримано та досліджено аналітично вирази асимптотичних дисперсій шуканих оцінок. Розроблені нелінійні алгоритми відрізняються від існуючих лінійних алгоритмів підвищеними точнісними характеристиками. Побудовано структурні схеми нових алгоритмів. Для підтвердження працездатності та ефективності нових алгоритмів проведено комп'ютерне імітаційне моделювання.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено спектр альфвенівських коливань у стелараторах. Відкрито альфвенівські моди нового типу - альфвенівські власні моди, викликані дзеркальними гармоніками магнітної конфігурації. Показано істотність впливу тиску плазми на їх властивості. Виведено редуковані лінійні рівняння ідеальної магнітної гідродинаміки (МГД) для вивчення альфвенівських власних мод у стелараторах з великим аспектним відношенням. Дані рівняння враховують ефекти тиску та стисливість плазми. Розроблено числовий код COBRAS, призначений для дослідження МГД континууму. Здійснено розрахунки для одного з розрядів стеларатора "Вендельштайн". Показано, що ефекти стисливості є істотними у низкочастотній частині МГД континууму. Одержано рівняння для неідеальних альфвенівських власних мод, що враховують ефекти скінченності ларморівського радіуса іонів основної плазми, паралельне електричне поле та дисипативні механізми. За допомогою цих рівнянь показано, що у стелараторах лінії "Вендельштайн" можуть збуджуватися кінетичні альфвенівські власні моди, викликані дзеркальними гармоніками магнітної конфігурації. Досліджено дестабілізацію цих мод альфа частинками, які можуть виникати внаслідок реакцій синтезу в реакторі "Геліас".

  Скачати повний текст

Розроблено нові нелінійні математичні моделі із складними граничними умовами, що описують складні неперервно-дискретні системи, а також узагальнюють дискретні та неперервні системи. Значну увагу приділено наближеному аналітичному методу аналізу складних нелінійно-дискретних систем, який базується на припущенні, що дисипативні фактори різної фізичної природи є пропорційними спільному малому параметру. Обгрунтовано методику застосування чисельного методу нормальних фундаментальних систем розв'язків з метою аналізу зазначених систем. Для складних неперервно-дискретних систем транспортних трубопроводів та керованих машинних агрегатів уперше у вигляді нерівностей одержано умови самозбудження автоколивань, що дозволяють знайти частоти, на яких можуть виникати автоколивання, а також отримано аналітичні формули для визначення амплітуд автоколивань. Проаналізовано кількісні характеристики впливу різних параметрів даних систем транспортних трубопроводів та керованих машинних агрегатів на частоти та амплітуди виникаючих у них автоколивальних процесів. Розроблено методи оптимізації складних систем, що дозволяють зменшити негативний вплив автоколивальних процесів на їх функціонування та синтезувати нові динамічні об'єкти з підвищеною надійністю.

  Скачати повний текст

Базуючись на неперервному та дискретному рядах Вольтерри розроблено методи аналізу та мінімізації нелінійних спотворень у телекомунікаційних системах, а також розвинуто теоретичні засади та створено нові структури компенсаторів нелінійних ефектів. З використанням модифікованої матриці адмітанції та неперервного ряду Вольтерри опрацьовано єдиний опис систем з малими нелінійностями. Розроблено моделі базових нелінійних елементів, з яких можуть складатися нелінійні аналогові системи, а також модель нелінійного операційного підсилювача. Наведено методи й алгоритми обчислення міри гармонічних та інтермодуляційних спотворень, а також методи обчислення відгуку нелінійних систем на збудження періодичними сигналами. Створено програмне забезпечення, яке дає змогу розраховувати спотворення в широкосмугових телекомунікаційних підсилювачах, а також в активних аналогових фільтрах проведено його верифікацію на підставі співставлення результатів обчислень з даними вимірювання. Розроблено теорію стабільності частоти й амплітуди осциляцій у телекомунікаційних генераторах синусоїдальних коливань з використанням рівнянь стану, основою яких є ряди Вольтерри. Розроблено методи аналізу й обчислень нелінійних спотворень у генераторах синусоїдальних коливань, які можна описати за допомогою рівнянь стану. Одержано спеціальну форму дискретних рядів Вольтерри зі скінченною кількістю членів для бінарних вхідних сигналів, базуючись на якій з використанням граткових операторів, сигмоїдальних і радіальних функцій створено нові структури для нелінійних компенсаторів еха. Розроблено методи аналізу та проектування компенсаторів еха в основній смузі частот, а також компенсаторів еха для телетрансмісійних систем, що працюють з несучими сигналами. Проаналізовано питання, що стосуються різної частоти дискретизації вхідних і вихідних сигналів у компенсаторах еха, розроблено компенсатори у формі переплетених структур, які цей факт враховують.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження тривимірного напружено-деформованого стану (НДС) та власних коливань вузлів гідравлічних і парових турбін з урахуванням контакту елементів та наявності тріщин. Дану задачу розв'язано за допомогою багатосіткового методу скінченних елементів. З метою поліпшення збіжності методу запропоновано модифікацію його операторів - пряму побудову проміжної скінченноелементної моделі і числову побудову оператора конденсації. Удосконалено метод урахування недосконалостей структури у вигляді тріщин для динамічних задач. Проведено тестування запропонованих методик. Створено спеціалізований програмний комплекс з розвинутим вхідним і вихідним інтерфейсами. Встановлено вплив різних конструктивних і технологічних факторів на НДС та власні коливання вузлів гідравлічних і парових турбін. Вперше вивчено вплив контактного обпирання та появи тріщин в лопатковому апараті на НДС діафрагми парової турбіни. Досліжено вплив довжини та глибини тріщини в лопаті робочого колеса радіально-осьової гідротурбіни на власні коливання. Встановлено вплив системи тріщин різної орієнтації та довжини в лопаті поворотно-лопатевої гідротурбіни на її власні коливання.

  Скачати повний текст

На підставі поєднання теорії математичного моделювання електромашиновентильних систем і принципів теорії об'єктно-орієнтованого проектування розвинуто теорію аналізу складних електротехнічних систем, що дозволяє створювати моделі з більш повним описом їх елементів і з можливістю функціонування цих моделей у реальному часі у взаємодії з фізичними об'єктами. Удосконалено метод аналізу процесів у синхронній машині шляхом зменшення впливу похибки числового інтегрування диференціальних рівнянь у фізичних координатах, що дозволяє підвищити точність аналізу процесів в електротехнічних комплексах з синхронними машинами за умов забезпечення функціонування моделей у реальному часі. Запропоновано метод аналізу процесів у комплексі система збудження - генератор - лінія електропередачі, що дозволяє врахувати нелінійність електричних машин і дискретність напівпровідникових перетворювачів і проаналізувати взаємні впливи між системою збудження, генератором і лінією електропередачі за робочих режимів та у випадку аварійних ситуацій у лінії та напівпровідниковій системі збудження. Синтезовано нечіткі регулятори збудження сихронних генераторів електростанцій на базі уточнених математичних моделей об'єктів регулювання з урахуванням процесів і обмежень у напівпровідникових системах збудження та нелінійності електричних машин, що дозволяє покращити динамічні характеристики генераторної установки. Розвинуто теорію керування асинхронною машиною з боку ротора, що передбачає врахування встановлених залежностей між коефіцієнтом потужності статора та струмами фазного ротора, а також залежності потужності, що споживає коло ротора з мережі, від режиму роботи та швидкості обертання.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано систему умов, яка визначає однопараметричні сім'ї розв'язків. Знайдено систему коефіцієнтних умов, за яких нелінійні диференціальні рівняння (НЛДР) 3-го порядку P-типу мають двохпараметричну сім'ю розв'язків, яка визначається як розв'язок спеціальних НЛДР 2-го порядку. Вивчено зв'язок між НЛДР 2-го порядку спеціального вигляду та ЛДР 3-го порядку. Розроблено та реалізовано у середовищі СКА "Mathematica" алгоритми для побудови розв'язків зазначених задач.

  Скачати повний текст

Вивчено асимптотичну поведінку розв'язків задач термопружних пластин в різних постановках. Спільною рисою всіх розглянутих моделей є урахування нелінійного нелокального за просторовою змінною доданка Бергера та температурної дисипації. Розглянуто систему рівнянь, яка описує термопружну пластину, температура якої задовольняє класичному закону Фур'є. Доведено, що розв'язки породжують неперервну динамічну систему, яка має скінченновимірний глобальний атрактор. Розглянуто систему рівнянь, яка описує термов'язкопружну пластину, в якій враховано нескінченну пам'ять як в змінній, що відповідає за механічні коливання, так і в змінній, що відповідає за температурні коливання. Показано, що розв'язки породжують неперервну динамічну систему, яка має скінченновимірний глобальний атрактор. Встановлено результати про близькість розв'язків та атракторів даної задачі та граничної задачі, яка формально одержується, якщо ядра пам'яті прирівняти до дельта-функцій.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено асимптотичну теорію нескінченних систем і розглянуто застосування отриманих асимптотичних оцінок у задачах кручення ізотропних стрижнів (метод функції напружень) і плоского деформівного стану прямокутної призми (метод суперпозиції). Наведено узагальнення достатньої ознаки існування ненульової границі розв'язку нескінченної системи лінійних алгебричних рівнянь, запропонованого Б.М. Кояловичем, на більш широкий клас нескінченних систем. За допомогою даної достатньої ознаки побудовано розв'язок задач кручення ізотропних стрижнів із перерізом у вигляді рівнобокого кутика, полого квадрату, валу з витками. Числову оцінку розв'язків нескінченних систем здійснено за допомогою методу лімітант. Задачу про сталі кососиметричні коливання призми зведено до квазірегулярної нескінченної системи. Дану нескінченну систему, в свою чергу, за допомогою заміни невідомих зведено до сукупності регулярних нескінечних систем з однаковою матрицею, що задовольняють достатню ознаку існування ненульової границі для їх розв'язку і до скінченної системи лінійних алгебричних рівнянь. Рівність нулю визначника скінченної системи дає характеристичне рівняння для визначення резонансних частот. Проаналізовано напружений стан призми.

  Скачати повний текст

Розроблено лінеаризовану модель асинхронного генератора (АГ) з керованим збудженням як ланки систем автоматичного керування (САК), яка відрізняється від існуючих тим, що для цього використана реальна реакція АГ на зміну ємності самозбудження та дає змогу вдосконалити аналіз впливу на АГ збурень у каналах швидкості обертання, струму збудження та навантаження. Запропоновано будувати САК напруги АГ з самозбудженням як двоконтурні, з введенням додатково контуру регулювання струму тиристорного компенсатора реактивної потужності, що дає змогу підвищити надійність та якість енергопостачання. Створено математичні моделі автономних асинхронних генераторних установок (ААГУ) з керованим збудженням, які враховують нелінійність характеристики асинхронної машини, дискретність тиристорних перетворювачів і дають змогу вдосконалити дослідження електромагнітних та електромеханічних процесів у різних режимах роботи, зокрема: самозбудження, несиметричних та аварійних. Уперше запропоновано вводити в САК напруги АГ гнучкий зворотний зв'язок за вихідною потужністю та використовувати тиристорний компенсатор реактивної потужності не лише для регулювання напруги, але й для демпфування динамічних моментів у системі рушій - генератор, що дозволяє сповільнити її втомлюванісне руйнування. Розвинуто принцип зонного керування для побудови САК напруги ААГУ з урахуванням особливостей впливу випадкових збурень у каналі навантаження, що спричиняє суттєве зниження дисперсії коливань напруги на її виході.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Побудовано математичну модель параметричного зонного генератора, що може бути використана для аналізу характеристик генерування будь-якої гармоніки, а також опису процесів, не тільки першої, а й у n-зоні нестійкості. Модель надає можливість підвищити ефективність проектування параметричних зонних пристроїв. Проведено теоретико-експериментальне обгрунтування вибору функції апроксимації нелінійності у математичних моделях. Результати, одержані завдяки дослідженню, можуть бути використані для опису слабо та значно нелінійних режимів роботи параметричної системи. Розроблено алгоритм розрахунку коефіцієнтів апроксимації нелінійних характеристик індуктивних елементів з використанням експериментальних вольт-амперних характеристик, який враховує режими глибокого насичення, що надає змогу описувати значно нелінійні системи. Проведено дослідження розв'язку нелінійних рівнянь Матьє та Хілла з урахуванням власного струму резонансної системи, з використанням якого одержано залежність коефіцієнта модуляції індуктивності від розстройки. Одержано вирази, які враховують вплив власного струму резонансного контуру індуктивної системи на величину коефіцієнта модуляції її індуктивності, що дозволяє розраховувати процес зростання та встановлення вихідного сигналу. Наведені вирази дають змогу більш точно визначити амплітудні характеристики параметричних пристроїв у зонах нестійкості. Для підвищення швидкості обробки, передачі та прийому інформаційних сигналів створено новий метод і практично реалізовано радіотехнічні пристрої на основі параметричних зонних систем. Проведено якісні та кількісні оцінки швидкодії перетворення, прийому і передачі інформації та реалізовано пристрій високоефективної модуляції сигналів систем зв'язку.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачу про вимушені коливання ідеальної нестислової рідини, що частково заповнює абсолютно твердий циліндр, розбитий на два та чотири секторальні відсіки. Базуючись на варіаційному формулюванні задачі, побудовано скінченновимірні нелінійні математичні моделі, що описують рух рідини в околі основного резонансу. За методом Бубнова - Гальоркіна побудовано перодичні розв'язки системи нелінійних звичайних диференціальних рівнянь, що описують рух рідини в рухомій циліндричній порожнині з перегородками, яка здійснює поступальні рухи за періодичним законом. З використанням рівнянь першого наближення описано основні фізичні явища та проведено аналіз стійкості одержаних періодичних розв'язків. Побудовано амплітудно-частотні характеристики коливань вільної поверхні рідини в околі основного резонансу. Визначено форму вільної поверхні та основні характеристики силової взаємодії тіла з рідиною. Досліджено поведінку вузлової лінії. Проведено кількісне та якісне порівняння теоретичних результатів з експериментальними даними.

  Скачати повний текст