Розроблено наукові засади проектування апаратів для абсорбції діоксиду вуглецю (карбонізації) розчином сульфіду барію у виробництві карбонату барію. Досліджено закономірності абсорбції діоксиду вуглецю розчином сульфіду барію, що супроводжується десорбцією сірководню. Виявлено, що процес абсорбції діоксиду вуглецю розчином сульфіду барію протікає у дві стадії, що відрізняються швидкістю абсорбції. На підставі результатів дослідження провальної, ковпачкової та сітчастої тарілок для проведення другої стадії показано, що коефіцієнт масопередачі за абсолютним значенням на два порядки менший, ніж на першій. Одержано рівняння для розрахунку коефіцієнта масопередачі для обох стадій процесу. Наведено математичну модель апарата для проведення процесу карбонізації розчину BaS, яку відпрацьовано на дослідному апараті за промислових умов. Розроблено технічний проект апарата з пасетними тарілками.

  Скачати повний текст

Надано результати дослідження кремнієвих автоемісійних мікрокатодів з елементами керування на структурах "кремній-на-ізоляторі" для застосування у цифровій електронній літографії. Доповнено рівняння Фаулера-Нордгейма з метою розрахунку автоемісії напівпровідників. Удосконалено методи розрахунку електронної оптики мікрокатода, спосіб і схему керування мікрокатодом. Обгрунтовано умови застосування компактних моделей МОН-транзисторів. Розроблено спосіб виготовлення локальних тривимірних КНІ-структур і показано приклади їх застосування. Розроблено та верифіковано топологію схеми керування, інтегрованої з мікрокатодом, наведено приклад її тиражування в матрицю. Показано розрахункові й експериментальні характеристики тестових структур.

  Скачати повний текст

Проаналізовано існуючі підходи до створення засобів розв'язання оптимізаційних задач диспетчерського управління (ДУ) територіально-розподіленими електроенергетичними об'єктами (ТРЕЕО) та запропоновано інструментальний підхід до розв'язання проблеми автоматизованого створення засобів розв'язання оптимізаційних задач ДУ ТРЕЕО, здатних до адаптації моделей. Запропоновано структурування процесів розв'язання оптимізаційних задач ДУ ТРЕЕО та їх зображення у вигляді композиції обчислювальних процедур, сформованих з множини базових, що дозволило розв'язати задачу автоматизованого синтезу відповідних оптимізаційних алгоритмів та програмних засобів. На базі використання апарату послідовностей елементарних функцій розроблено комплекс формальних алгоритмів, зокрема, розв'язання задачі аналізу чутливості та визначення похідних необхідного порядку для розв'язання конкретних оптимізаційних задач ДУ ТРЕЕО. Розроблені алгоритми та програми можна адаптувати та використати для розв'язання оптимізаційних задач на різних рівнях ієрархії ДУ ТРЕЕО. Основні наукові та практичні результати роботи використано під час розробки системи підтримки диспетчерського персоналу електричних мереж у прийнятті рішень, впровадженої у виробництво.

  Скачати повний текст

Висвітлено розробку математичного, інформаційного та лінгвістичного забезпечення для систем автоматизованого проектування мікроелектромеханічних давачів кутової швидкості (МЕМС гіроскопів). Розроблено математичну модель коливань робочого органа давача кутової швидкості компонентного рівня проектування, що дало змогу дослідити вплив окремих параметрів робочого органа на технічні характеристики давача. Представлено математичну модель системи пружного підвісу давача для компонентного рівня проектування, що дала змогу дослідити вплив геометричних парметрів на його чутливість і зменшити масу та габарити системи загалом. Викладено математичну модель впливу температури на динамічні характеристики давача для компонентного рівня проектування, що дало змогу змоделювати її вплив на робочі резонансні частоти давача для різних напівпровідникових матеріалів. Запропоновано математичну модель впливу паразитних крутильних коливань робочого органа на роботоздатність давача для компонентного рівня проектування, що дозволило їх врахувати під час оцінювання значень відповідних конструктивних параметрів давача. Розроблено VHDL-AMS моделі мікроелектромеханічного давача кутової швидкості камертонної та карданної конструкцій для схемотехнічного рівня автоматизованого проектування, що дало змогу підвищити ефективність проектування. Вдосконалено електричну схему спряження МЕМС давача для схемотехнічного рівня проектування, що дало змогу зменшити рівень шумів і мінімізувати зарядовий ефект. Визначено інформаційне та лінгвістичне забезпечення наскрізного паралельного проектування МЕМС давачів кутової швидкості, що дало змогу вдосконалити бібліотеку математичних моделей та розширити функціональні можливості БД САПР за допомогою використання XML-формату.

  Скачати повний текст

Досліджено кульовий млин, який подрібнює піски класифікатора, з його комунікаціями як керований об'єкт і обгрунтовано новий принцип автоматичного керування розрідженням пульпи у технологічному агрегаті. Прийнято критерій оцінювання й ідентифікації співвідношення руда/вода в приймальному пристрої завиткового живильника. Розроблено систему автоматизації процесів керування подрібненням пісків кульовим млином з урахуванням ідентифікації співвідношення руда/вода, в якій проводиться двоконтурне регулювання та зміна тривалості осереднення значень регульованої величини.

  Скачати повний текст

Розвинуто математичні моделі електричних і теплових параметрів плавки. З їх використанням досліджено перехідні процеси та залежності, що описують взаємодію енергетичних параметрів. Розроблено алгоритм оцінювання неконтрольованих електричних і теплових параметрів процесу плавки металу. Запропоновано структуру автоматизованої системи керування (АСК) тепловим режимом плавки (ТРП) на основі математичної моделі, інформаційного та програмного забезпечення, адаптивного нейрорегулятора з урахуванням умов зміни технологічних параметрів плавки теплових втрат. Розроблено алгоритм корекції та оцінювання інформативної бази даних технологічного процесу плавки металу. Удосконалено структуру й алгоритм спільного керування тепловими й електричними параметрами за умов інтеграції АСК ТРП в існуючі системи керування ДСП. Проаналізовано процеси керування у системі автоматизації з використанням мереж Петрі. Запропоновано їх технічну реалізацію шляхом інтеграції АСК ТРП в існуючі системи керування технологічними комплексами "піч - ківш" за розподілу завдань керування на основі мережних промислових технологій і сучасної мікропроцесорної елементної бази. Розроблено модель взаємодії елементів АСК ТРП на основі гібридного методу керування доступом на канальному та користувальницькому рівнях протоколу Profibus.

  Скачати повний текст

Запропоновано розв'язок актуальної наукової задачі розробки критерію заштибовки шнека та синтезу на його базі алгоритму автоматичного керування видобувним комбайном з метою зниження питомих енерговитрат на видобуток вугілля. Визначено умову настання заштибовки шнека для системи автоматичного керування та параметри алгоритму автоматичного керування видобувним комбайном для зниження питомих енерговитрат на видобуток вугілля. Проведено імітаційне моделювання роботи системи автоматичного керування видобувним комбайном на тонких шарах за даним алгоритмом. Проведено розрахунок основних показників оцінювання економічного ефекту впровадження наукових розробок. Надано спосіб автоматизації режимів роботи видобувних комбайнів.

  Скачати повний текст

Створено та програмно реалізовано автоматизовану систему діалогового моделювання прямих і обернених задач для систем, що описуються еліптичними та параболічними диференціальними рівняннями у тривимірному просторі. За допомогою розробленої системи розв'язано модельні приклади та практичні задачі. Загальну методику математичного моделювання прямих і обернених задач динаміки систем з розподіленими параметрами поширено на задачі моделювання процесів, що зводяться до розв'язання прямих і обернених задач для еліптичних систем. Побудовано множини функцій, якими з середньоквадратичною точністю описуються розв'язки прямих і обернених задач щодо досліджуваних процесів. Установлено критерії точності й однозначності цих розв'язків.

  Скачати повний текст

Досліджено особливості побудови схемних еквівалентів для систем звичайних диференціальних рівнянь у формі Коші та показано можливість створення автоматизованої системи побудови відповідних макромоделей. Вдосконалено метод побудови схемних макромоделей компонентів, що описуються системами диференціальних рівнянь в частинних похідних, який базується на використанні принципу електромеханічних аналогій. Розроблено методи скорочення макромоделей, поданих у вигляді схемних еквівалентів, які враховують особливості галузі їх застосування. Доведено можливість використання методів оптимізації, характерних для САПР схемотехнічного рівня, для уточнення параметрів одержаних схемних макромоделей. Визначено методику автоматизованого синтезу схемних макромоделей компонентів.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо удосконалення процесу енергопостачання фермерського господарства в Україні шляхом створення системи автоматичного керування системою енергопостачання автономного споживача на основі сонячної установки, вітроустановки, електроагрегата з двигуном внутрішнього згоряння й акумулятора. Запропоновано спосіб оптимізації структури системи енергопостачання за допомогою визначення природно-кліматичних факторів та рівня енергоспоживання. Здійснено технічну реалізацію та впровадження системи автоматичного керування на базі однокристальної мікроЕОМ типу МК51. Наведено дані про її ефективність у процесі експлуатації.

  Скачати повний текст

Розв'язано задачу підвищення якості та безпеки функціонування гідроенергетичних систем. Удосконалено методи автоматизованого керування каскадами водосховищ за умов дії зовнішніх збурень. Системно проаналізовано великі гідроенергетичні системи з каскадами водосховищ як об'єктів автоматизованого керування. Розроблено математичні моделі процесів керування з урахуванням запізнень та впливу зовнішніх збурень. Розроблено методику й обчислювальні методи ідентифікації робочих характеристик енергоблоків гідроелектростанцій і моделей річкового стоку за умов неповної інформації. Розв'язано задачу оптимального та локально-оптимального оперативного керування електричною виробленою потужністю та рівнями води в каскадах водосховищ. Синтезовано багатовимірні дискретні стабілізувальні та селективно-інваріантні регулятори рівня води в каскаді водосховищ. Запропоновано й обгрунтовано методику вибору їх структури та параметрів. Синтезовані багатовимірні компенсатори запізнень і збурень. Проведено імітаційне моделювання синтезованої системи автоматичного регулювання рівнів води у водосховищах каскада. Показано, що використання розроблених методів забезпечує суттєве зниження рівня впливу зовнішніх збурень на якість процесів керування гідроенергетичними системами.

  Скачати повний текст

Вперше формалізовано задачу управління складним процесом виплавки сталі на основі його операційної декомпозиції. Сформовано цільові функції управління для окремих стадій технологічного процесу (ТП). Наведено математичний опис основних етапів електросталеплавильних процесів з використанням визначення активності компонентів шлаку як фази з колективізованими електронами та врахуванням розчинення компонентів футерівки, заправних матеріалів та угару шихти. Удосконалено експериментальні моделі рівноважного вмісту оксидів заліза в шлаку, а також розподілу сірки між металом і шлаком, представлених поліномами. Показано ефективність використання одержаних моделей для автоматизації розрахунків матеріального балансу стадій ТП. Вперше запропоновано принципову схему управління ітераційним процесом розв'язання загальної системи нелінійних рівнянь рівноваги та матеріального балансу операцій за допомогою нейронної мережі, що виконує функцію перемикачів для передачі на вхід об'єкта чергових наближень.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему підвищення ефективності виробництва об'ємних Cz - Si-монокристалів, розроблено та впроваджено організаційно-технологічну систему керування технологічними процесами компоновки завантажень, вирощування й обробки монокристалічних злитків на основі синтезованих моделей, адаптивних алгоритмів і програмно-технічних засобів керування багатовимірними стохастичними та нестаціонарними технологічними процесами. Формалізовано завдання оптимальної компоновки завантажень, запропоновано схему його вирішення з використанням методу випадкового пошуку для мінімізації наднормативної витрати кремнію-сирцю. Розроблено алгоритмічні та програмні засоби синтезу комбінованих моделей типу "передавальна функція + шум", що реалізують етапи структурної та параметричної ідентифікації моделей та їх діагностичної перевірки. Синтезовано регулятори на основі цих моделей. Розроблено спосіб вирощування монокристалів і пристрій для його реалізації, які грунтуються на вимірі параметрів меніска та рівня розплаву у тиглі шляхом обробки одержаного з відеокамери зображення зони кристалізації. Розроблено адаптивну процедуру відпрацювання злитків, модель і алгоритм вирішення задачі оптимального розкрою партії злитків. Розроблено організаційно-технологічну систему управління виробництвом об'ємних Cz - Si-монокристалів на базі створеної концепції автоматизації керування технологічними процесами даного виробництва.

  Скачати повний текст

Запропоновано системний підхід до оцінювання та прогнозування динаміки водонебезпечних процесів на основі єдиної стратегії взаємного узгодження моніторингу та контролю водонебезпечних процесів. Розроблено структуру та інструментальні засоби автоматизованої інформаційної системи моніторингу, системного аналізу та прогнозування водонебезпечних процесів, що дозволяє забезпечити своєчасне формування та обгрунтування рішення в динаміці водонебезпечних процесів. Наведено базову модель динаміки даних процесів, на основі якої побудовано математичні моделі: оцінювання динаміки швидко та повільно осцилюючих процесів, коротко- та довгострокового прогнозування динаміки процесів, відновлення в статистичній вибірці пропущених даних. Реалізовано у середовищі Borland Delphi 5.0 пакет прикладних програм прогнозування динаміки водонебезпечних процесів.

  Скачати повний текст

Розроблено векторну модель визначення рівнів працездатності авіаційних операторів, яка дозволяє оцінювати результати їх обстежень з урахуванням психофізіологічного (ПФС) стану, прогнозувати динаміку працездатності та ступінь адаптації організму до умов навколишнього середовища. Запропоновано критерії й алгоритм визначення рівнів працездатності з застосуванням методу ергографії. Наведено метод оцінювання даних рівнів авіаційних операторів на підставі аналізу показників ергографії. Виявлено та досліджено залежність між психофізіологічними показниками, що дає змогу використовувати бінарні ознаки для класифікації станів високої та низької працездатності. Розроблено метод оцінювання динаміки ПФС з застосуванням відносних різниць психофізіологічних показників, теорії імовірностей та математичної статистики.

  Скачати повний текст

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

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель процесів згущення й освітлення шламу як об'єкта автоматизованого керування, яка враховує зміни вмісту твердої фази в пульпі по висоті згущувача й її характеристик, що впливають на параметри моделі. Одержано аналітичні залежності щільності згущеного продукту від його витрати, щільності зливу від витрати флокулянта та рівня згущеного продукту від навантаження по твердій фазі, що підвищує її точність. Вперше запропоновано метод автоматизованого керування радіальним згущувачем, в якому використовується стабілізація рівня згущеного продукту зміною початкового навантаження, введено корекцію заданої щільності згущеного продукту пропорційно щільності зливу, а також компенсацію зміни навантаження на вході процесу пропорційною витратою флокулянта та його дозування за відхиленням щільності зливу від заданого. Вперше синтезовано цифрову систему адаптивного автоматичного керування процесом згущення й освітлення шламу на основі принципу стохастичної еквівалентності та відновлення динамічних параметрів об'єкта за спостереженнями, завдяки чому забезпечується задана якість регулювання.

  Скачати повний текст

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

  Скачати повний текст

Розроблено високоефективні методи, моделі, алгоритми та програми для інформаційного забезпечення процесів моніторингу та керування екобіологічною системою ріки. На базі імітаційних досліджень встановлено доцільність використання під час проведення моніторингу і керування самовідновлювальною системою, якою є ріка, двох показників - рівня кисню у воді та його біохімічної потреби. Запропоновановано та реалізовано моделі внутрішнього опису екобіологічної системи ріки на основі прогнозуючого фільтра Калмана - Бюсі, а також штучних нейромереж, проаналізовано властивості кожної з моделей. Вперше розроблено каскадну архітектуру з двох штучних нейронних мереж прямого поширення для послідовної реалізації функцій фільтрації та передбачення.

  Скачати повний текст

Розроблено методи математичного моделювання та засобів функціональної діагностики характерних порушень технологічних режимів хімічного виробництва. Досліджено специфічні зв'язки та сполучення несправностей матеріальної структури об'єкта з порушеннями технологічного процесу у аспекті побудови системи функціональної діагностики, що дозволяє розширити можливості традиційних моніторингових систем. Виявлено та класифіковано основні причини порушень і ускладнень технологічних режимів виробництва формаліну, базуючись на результатах оцінювання параметрів, зокрема з урахуванням невизначеності за запасами каталізатора. Запропоновано метод оперативного групування діагностичної інформації для визначення можливих стратегій пошуку несправностей, що дозволяє зменшити час пошуку найбільш небезпечних порушень. Модифіковано існуючі діагностичні алгоритми для одержання якісної та кількісної оцінки порушень режимів з урахуванням ступеня відхилення параметрів, що сприяє підвищенню стійкості системи допомилкових рішень і підвищенню точності пошуку несправностей. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення системи діагностики та підтримки прийняття рішень щодо керування технологічною безпекою виробництва формаліну.

  Скачати повний текст