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

Розроблено структурну схему автоматичного комплексу для вимірювання напруженості поля. Наведено характеристику сучасних засобів вимірювання параметрів електромагнітного поля й обгрунтовано шляхи їх удосконалення. Розглянуто стандарти щодо максимальних значень напруженості поля й щільності потоку потужності, а також існуючі методи та засоби вимірювання напруженості поля. Розроблено автоматичний вимірювальний комплекс, наведено характеристику його окремих складових, що дозволяють підвищити точність і швидкодію вимірювань. Описано новий метод вимірювання діючої довжини антени з урахуванням впливу відбиття від земної поверхні. Математично обгрунтовано складові схеми автоматичного вимірювального комплексу.

  Скачати повний текст

Досліджено спосіб автоматизації контролю координат та геометричних параметрів рядка рослин просапних культур (цукрових буряків, кукурудзи та соняшнику) в стадії міжрядної обробки плантацій. Для контролю різних видів рослин у різних стадіях розвитку запропоновано і досліджено систему, в якій для одержання первинної інформації використано високочастотний ємнісний перетворювач з регулюванням геометричних параметрів зони контролю за допомогою додаткових рухомих екранувальних електродів. Теоретично обгунтовано геометричні параметри зони контролю в залежності від характеристик рядка рослин та головні елементи принципової схеми перетворювача, які дозволяють уникнути впливу зміни розмірів чутливих елементів первинного перетворювача на корисний сигнал. Експериментальні дослідження, методи розрахунку та практичне використання в складі системи НИВА-23 підтвердили перспективи використання перетворювача в системі точного землеробства за механічного обробітку проміжків між рослинами в рядках та більш точної орієнтації робочих органів відносно вісі рядка рослин з метою зменшення захисної зони, що призводить до зменшення використання гербіцидів.

  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

Виконано аналіз систем керування, методів контролю параметрів і технічних засобів автоматизації процесів спалювання газового палива у котлоагрегатах ТЕЦ промислових підприємств. Установлено закономірності зміни складу димових газів залежно від складу газових компонентів палива й енергетичної потужності за умов забезпечення оптимуму роботи котлоагрегатів за критерієм енергетичної ефективності. Обгрунтовано термокаталітичний метод і створено технічні засоби для вимірювання об'ємного вмісту кисню у димових газах котлоагрегатів. Висвітлено методи оптимізації систем регулювання витрат загального повітря для однопаливних і багатопаливних котлоагрегатів ТЕЦ. Розроблено нові ефективні алгоритми та структурні схеми систем автоматичного регулювання витрат загального повітря, що забезпечують низьку чутливість до координатних і параметричних збурень.

  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

Дисертацію присвячено питанням розпізнавання тварин при комплексній автоматизації технологічних процесів тваринницьких ферм. Розроблено спосіб автоматичного розпізнавання коду номера тварин, який грунтується на виявленні коливальних контурів певних резонансних частот, розміщених на тварині під час знаходження останньої в зоні розпізнавання. Встановлено, що використання слідкуючого порога для інформативного параметра при виявленні контуру підвищує ймовірність правильного розпізнавання тварини. Запропоновано схемні рішення та конструкція системи автоматичного розпізнавання.

  Скачати повний текст

Досліджено характер теплообміну в радіоелектронних апаратах (РЕА), які функціонують у повітряному середовищі за нормального атмосферного тиску. Розроблено методику розрахунку нестаціонарних температурних полів РЕА з довільним законом зміни розсіюваної елементами потужності від температури та часу. Досліджено вплив конструктивних параметрів апарата з урахуванням анізотропії нагрітих зон за теплопровідністю на загальний температурний режим. Вперше з використанням результатів аналітичних та експериментальних досліджень створено алгоритм теплофізичного проектування одноблокових РЕА, який дозволяє забезпечити заданий температурний режим на початкових етапах конструювання паралельно з розробкою електричної схеми та вибором елементної бази, що значно підвищує економічну ефективність розробок і виключає необхідність внесення істотних змін у конструкції за наслідками перевірочних розрахунків і температурних випробувань.

  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

Розроблено метод і принципи підвищення якості засобів індикації на прикладі лінійно-колористичних газоаналізаторів - індикаторних трубок (ЛКГ - ІТ) завдяки створенню системи автоматизованого керування технологічним процесом виготовлення ЛКГ - ІТ. Створено та досліджено інформаційну модель ЛКГ - ІТ, за якою у процесі моделювання засіб індикації розглядається як об'єкт автоматизованого технологічного процесу виготовлення. Наведений підхід дає змогу структурувати технологічний процес виготовлення виробів, формалізувати та оптимізувати його проведення та створити концептуальну модель технологічного процесу, інваріантну реальному технологічному процесу зборки ЛКГ - ІТ. Запропоновано комплексний критерій оцінки якості його проведення, який дає змогу на базі логічної схеми проектування та принципів декомпозиції структурування процесу формалізувати завдання керування, сформувати необхідну концепцію щодо оперативного керування обладнанням з урахуванням міжетапного узгодження технологічного процесу.

  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

Розроблено метод параметричної діагностики технічного стану тепломасообмінних систем і устаткування енергоустановок електростанцій на базі лінійних діагностичних моделей. Запропоновано ітераційний метод ідентифікації математичних моделей технологічних процесів у тепломасообмінному енергетичному устаткуванні за умови невідповідності розрахункових й експлуатаційних даних. Удосконалено математичні моделі тепломасообмінних систем і устаткування різного призначення: котельної та конденсаційної установок, системи регенеративного підігріву основного конденсату та живильної води, випарної установки для знесолення морської води у складі теплових схем енергоустановок електростанцій, що імітують їх функціональний стан.

  Скачати повний текст

Увагу приділено подальшому розвитку теорії та процесів автоматизованого проектування безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Розроблено структурно-параметричну модель БПЛА у вигляді її функціональної структури й ознак функціональних елементів, які разом створюють морфологічні множини технічних розв'язків з конструктивної структури БПЛА та його підсистем. На основі цієї моделі для пошуку нових варіантів конструктивно-компоновочної схеми БПЛА розроблено та програмно реалізовано методику його структурного синтезу, яка базується на використанні морфологічних множин відомих і нових технічних розв'язків, показників якості альтернатив ознак БПЛА та їх оцінок, одержаних експертним шляхом. Розроблено та програмно реалізовано аналітичний метод прискореного кількісного аналізу обраних варіантів конструктивно-компоновочної схеми БПЛА, що базується на використанні статистичних даних і спрощених розрахункових моделей. Обгрунтовано вибір методу багатокритеріальної оптимізації, що базується на використанні принципу кубічних сіток і множини випадкових точок, рівномірно розподілених у багатовимірній області допустимих розв'язків. Запропоновано методику розрахунку основних геометричних параметрів БПЛА. Вирішено завдання оптимального вибору пристроїв спостереження для БПЛА на підставі розв'язання задачі багатокритеріальної оптимізації.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена розробці нових методів та автоматизованих засобів контролю моментних характеристик електричних машин. Розроблено нові методи неперервного та покрокового контролю залежності пускового моменту від кутового положення ротора, метод прискореного контролю залежності пускового моменту від напруги живлення, прямий метод контролю моменту інерції ротора і динамічного моменту. Синтезовано структурні схеми та алгоритми роботи мікропроцесорних засобів контролю моментних характеристик, ефективність яких обгрунтована теоретично та підтверджена експериментально. Запропоновано методичне, алгоритмічне і апаратне забезпечення для автоматизованої метрологічної атестації створених засобів контролю, що дало змогу впровадити їх у виробництво як засоби вимірювальної техніки.

  Скачати повний текст

Розвинуто математичні моделі функціонального стану паротурбінних установок електростанцій, що дають змогу на підставі лінійних багатофакторних залежностей оперативно визначати зміни техніко-економічних показників виробки електричної та теплової енергії, спричинені змінами схемно-технологічних факторів експлуатації. Запропоновано метод розрахунку надійності технологічних систем енергоустановок електростанцій, що базується на розрахунку імовірності безвідмовної роботи логіко-структурних схем технологічних процесів з послідовним і паралельним з'єднанням нерезервованих і резервованих елементів з різними кратностями резервування, інтенсивностями відмов і відновлень. Уперше розроблено метод автоматизованого оперативного вибору структур і параметрів схем технологічних процесів паротурбінних енергоустановок з урахуванням їх надійності та базуючись на лінійних багатофакторних моделях функціонального стану установок і розрахунку імовірності безвідмовної роботи елементів схеми. Створено метод прогнозування величин виробки електричної та теплової енергії енергоблоками електростанцій з застосуванням лінійних моделей їх функціонального стану, методу розрахунку надійності схем технологічних процесів і методу виявлення за критеріями серій та інверсій трендів значень параметрів, що визначають надійність енергетичного устаткування.

  Скачати повний текст

Розроблено нову методику автоматизованого структурного синтезу число-імпульсних функціональних перетворювачів (ЧІФП). Висвітлено алгоритми декомпозиції заданої функціональної залежності у систему диференціальних рівнянь Шеннона, які враховують багатоваріантність, а також алгоритми, що дозволяють вивести структурну схему ЧІФП функції, пропорційної до заданої, на екран монітору комп'ютера. Запропоновано алгоритм автоматизованого імітаційного моделювання структур ЧІФП з використанням розроблених імітаційних моделей базових елементів, що реалізують операції ділення та множення і працюють з додатними та від'ємними приростами число-імпульсного коду. На базі запропонованих алгоритмів проведено дослідження структур ЧІФП елементарних математичних функцій.

  Скачати повний текст

Досліджено автоматизовані газоаналітичні прилади за умов екстремальних умов експлуатації. Розроблено структурні схеми та математичні моделі газоаналізаторів (ГА) та газоаналітичних систем (ГАС), вихідні сигнали яких неінформативні до дестабілізованих факторів. Запропоновано схеми корекції впливу неінформативних параметрів. Наведено розрахункові методики проектування інфрачервоних, хемілюмінесцентних і полум'яно-іонізаційних ГА. Запропоновано новий спосіб градуювання ГА та стенд для їх метрологічної атестації.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано узагальнений критерій оптимізації технологічних процесів металообробки, який враховує продуктивність та собівартість обробки, а також питоме енергоспоживання верстата. Для технологічного процесу силового шліфування виявлено екстремальну залежність цього критерію від швидкості подачі верстата. Показано, що вплив збурень викликає невизначеність розташування екстремуму цієї залежності, що потребує пошуку оптимального режиму під час обробки. Розроблено метод автоматичного управління рухом подачі, який передбачає, базуючись на результатах випробувальних дій на технологічний процес силового шліфування, визначення поточних значень складових аналітичних залежностей періоду стійкості інструмента та потужності обробки від швидкості подачі і, з використанням одержаної математичної моделі процесу, розрахунок значення цієї швидкості, що відповідає екстремуму критерію оптимізації процесу обробки. Уперше встановлено закономірність в управлінні технологічним процесом фрезерування, яка полягає у тому, що стабілізація потужності різання за умов взаємозв'язаного управління швидкостями робочих рухів верстатів забезпечує більш високу продуктивність обробки, зменшує її собівартість і питоме енергоспоживання верстата у порівнянні з управлінням тільки швидкістю подачі. Здійснено структурний синтез автоматизованої системи управління швидкістю подачі та частотою обертання фрези і запропоновано метод узгодження цих швидкостей з урахуванням технічних і технологічних обмежень. Наведено принцип побудови автоматизованої системи управління швидкістю подачі фрезерних верстатів з числовим програмним керуванням для підтримки потужності обробки у заданих межах і визначено умови стійкості такої системи. Розвинуто методи обчислення коефіцієнта передачі об'єкта управління у процесі обробки для організації параметричного зворотного зв'язку в адаптивних системах стабілізації потужності різання. З'ясовано нову закономірність в управлінні технологічним процесом токарної обробки та доведено, що у разі стабілізації швидкості та потужності різання забезпечується більша продуктивність технологічного процесу обробки поверхонь за умов зміни діаметра та глибини різання, ніж у випадку стабілізації швидкості різання та подачі. Запропоновано принцип побудови автоматизованої системи взаємозв'язаного управління швидкістю подачі та частотою обертання заготовки, яка забезпечує стабілізацію швидкості та потужності різання. Розвинуто методи синтезу параметрів регуляторів у автоматизованих системах управління технологічними процесами металообробки, які стабілізують потужність і швидкість різання, і розрахунку статичних характеристик цих систем.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію, принципи побудови та розробки автономних інверторів підвищеної частоти за умов роботи змінного електротехнологічного навантаження. На базі теоретичних досліджень та обчислювальних експериментів розроблено математичні моделі інверторів без зворотних діодів та з ними, які дозволяють проаналізувати процеси у силовій частині та розрахунок перетворювальних пристроїв для електротехнологічних установок. Наведено рекомендації щодо використання автономних інверторів у електротехнологічних установках.

  Скачати повний текст