Дисертацію присвячено вивченню динамічного поверхневого натягу (ДПН) біологічних рідин (сироватки крові, сечі та синовіальної рідини) за допомогою комп'ютерних тензіометрів МРТ-1 і МРТ-2 (Lauda, Німеччина) у хворих на псоріаз при різних варіантах перебігу дерматозу. Встановлено залежність величин параметрів ДПН біологічних рідин від статі хворих, клінічного варіанту перебігу захворювання, наявності, тяжкості та активності суглобового синдрому, розповсюдженості шкіряних проявів, ступеню ураження нігтей. Визначено кореляційні зв'язки параметрів ДПН з білково-ліпідними поверхнево-активними речовинами сироватки крові. На підставі величин показників ДПН розроблено диференційно-прогностичні критерії розвитку та перебігу псоріазу. Визначено показники ДПН для контролю і прогнозування ефективності подальшої терапії у чоловіків і жінок, що страждають на псоріаз з ураженням суглобів і без псоріатичного артриту.

Проведено аналіз існуючих та можливих перспективних рішень в галузі побудови сучасних електроприводів механізмів переміщення електродів у верстатах, що призначені для електроерозійної обробки матеріалів. Запропоновано систему керування для верстата, що досліджується.

Проведено оцінку збурювальних впливів в контурах струму розробленої системи векторного керування для різних типів регуляторів струму. Оцінку проведено за такими показниками, як якість та швидкодія перехідного процесу за керуючим впливу, реакція системи на збурювальнi впливи, робастність системи регулювання. Визначений тип регулятору з найкращими показниками.

Розглянуто питання автоматизації ректифікаційної установки, описаний сам процес ректифікації, описані діаграми рівноваги, математичний опис верху та низу колони. На основі чого зроблено типові рішення по автоматизації процесу ректифікації.

Проведено аналіз існуючих та можливих перспективних рішень в галузі побудови сучасних крокових електроприводів, що працюють з дробленням основного кроку, виявлені границі переходу з максимальної швидкості на мінімальну. Розроблена спрощена модель розглянутого приводу для визначення найбільш доцільної структури даного приводу.

Розглянуто сучасні методи лабораторних досліджень при дистанційному навчанні, їх переваги та недоліки, використання віртуальних вимірювальних лабораторій в навчальному процесі. Запропоновано навчальну віртуальну вимірювальну лабораторію з курсу "Основи метрології та електричних вимірювань". Встановлено, що виконання віртуальних лабораторних робіт у поєднанні з вивченням реального обладнання, реальних явищ і процесів суттєво підвищує рівень знань, умінь та навичок студентів.

Проаналізовано структури і конструктивні особливості сучасних високовольтних перетворювачів частоти. Приведено стислий аналіз схем і елементів перетворювачів частоти: багатофазних трансформаторів, силових комірок, фільтрів. Побудовано та досліджено MatLab-модель електроприводу бурової лебідки. Зроблений аналіз перспектив розвитку високовольтних перетворювачів частоти та їх застосування в потужних електроприводах бурових установок.

Розглянуто сучасний стан і напрямки розвитку електроприводу механізму повороту одноківшевих екскаваторів. Розроблено комп'ютерні моделі систем автоматичного керування для двох випадків: без урахування та з урахуванням пружних властивостей об'єкту. Проведене моделювання системи надало змогу проаналізувати динамічні властивості електроприводу екскаватора разом з його механічною частиною та одержати висновки про шляхи досягнення найкращої динаміки системи.

Проаналізовано сучасні конструкції та параметри комерційних зразків металогалогенних ламп провідних світових виробників, їх переваги та недоліки перед іншими енергоекономічними джерелами світла та проведено аналіз можливих шляхів подальшого підвищення світлових параметрів цих ламп.

Розглянуто недоліки існуючих систем автоматичного керування (САК) роботою холодильного обладнання овочесховищ та способи усунення цих недоліків. Запропоновано відмежуватися від традиційних методів керування та перейти до використання інтелектуальних методів, які дозволять системі гнучко даптуватися при зміні внутрішніх параметрів об'єкту та збурювальних дій в широкому діапазоні змінення їх величин. Розроблено математичні моделі окремих елементів системи - повітроохолоджувача, зволожувача повітря та холодильної камери, на базі яких створено узагальнену модель САК холодильного зберігання, котра дозволила визначити температуру та вологовміст повітря в динаміці. Проведеними теоретичними дослідженнями взаємодії охолоджувального повітря з об'єктом зберігання встановлено визначальний вплив температури на динаміку втрат продукту та визначено основний параметр регулювання - зміна холодопродуктивності компресорної установки в функції температури повітря на виході камери шляхом зміни об'ємних витрат холодоагенту, яка здійснюється регулюванням частоти обертання вала компресора. Проведений синтез не й роінформаційної експертної системи автоматичного керування холодопродуктивністю компресора, проаналізовані графічні залежності потужності на валу компресора від вхідних параметрів. Виявлено, що мінімальна потужність компресора досягається зменшенням теплонадходжень в камеру як із зовні, так і з середини холодильної камери, а масові витрати повітря впливають тільки на швидкість охолодження. Зроблено висновок, що визначення потужності компресора за допомогою нечітких нейронних мереж відповідає поставленій задачі. Запропоновано схему для апаратної та програмної реалізації САК технологічним мікрокліматом в холодильній камері з використанням системи СКАДА.

Проаналізовано особливості конструкції, принцип роботи та електропривод бетонороздавача типу СМЖ-69А, зроблено висновок, що найбільш гостро потребує дернізації механізм переміщення цього пристрою та система його керування. Для підвищення ефективності роботи запропоновано застосувати частотно-регульований електропривод механізму переміщення на базі АД з короткозамкненим ротором. Рекомендовано замінити застарілий привод пересування у вигляді двигуна, редуктора і ланцюгової передачі на мотор-редуктор, що дозволить звільнити місце для встановлення контролерів та іншого обладнання системи автоматичного керування. Для механізму пересування бетонороздавача обрано сучасний мотор-редуктор, розроблена схема керування електроприводом на базі ПЛК. Запропоновано застосувати тензометричний метод зважування бетонної суміші, для чого бункер з бетонною масою встановлено на тензодатчиках. При заповненні бункера бетонороздавача до певної маси сигнал з тензодатчиків надходить на контролер, після чого програма починає працювати. Вхідним сигналом є маса бетонної суміші, що подається в бункер, а вихідним - напруга, яка подається на контролер, а потім, через перетворювач частоти, на об'єкт управління - привід пересування бетонороздавача. Керуючим впливом об'єкта керування (ОК) являється напруга, що подається на мотор-редуктор, а збурювальним впливом сила статичного навантаження від ваги бетонороздавача, ваги бетонної суміші в бункері та сили опору розрівнюючого пристрою. Розроблена математична модель ОК, за допомогою якої проведені дослідження перехідних процесів об'єкту керування шляхом зміни керуючого та збурювального впливів. Аналіз перехідних процесів довів працезда тність та якість системи керування. Розроблений алгоритм функціонування системи автоматичного керування бетонороздавачем, на базі якого побудована програма для ПЛК. Проведено технічну реалізацію САК, обрані необхідні елементи та пристрої. Розрахована економічна ефективність від проведеної модернізації довела її доцільність.

Проаналізувавши рівень автоматизації обладнання сучасних кондитерських виробництв, зроблено висновок, що на кондитерських фабриках здебільшого використовують окремі готові автоматизовані комплекси й потокові лінії, які побудовані на локальних засобах автоматики, що виконують технологічні операції у відповідності із заданою послідовністю та не враховують зовнішні збурення, котрі потім відбиваються на якості кінцевої продукції. Мета роботи - дослідження процесу зміни температури в темперуючій камері автоматизованої системи виготовлення шоколадних цукерок та забезпечення необхідної температури пралінової маси; порівняння методів регулювання температури, визначення найкращого методу регулювання. Виявлено, що в наш час для управління температурними режимами здебільшого використовуються двопозиційні регулятори, пропорційно-інтегрально-диференційні (ПІД) регулятори, а також регулятори, які працюють на основі нечіткої логіки. Проведені дослідження та отримані результати порівняльного аналізу підтримки заданої температури в теплообмінникові темперуючої машини з різними типами регуляторів. Зроблено висновок, що найгіршим з трьох досліджуваних регуляторів виявився двопозиційний регулятор, він має значні коливання регульованої температури та швидкий вихід з ладу виконавчого елементу. ПІД-регулятор, робота якого базується на методах чисельної інтеграції та диференціюванні вхідного сигналу,показав кращі характеристики, до того ж ПІД-регулятор є дуже простим в налаштуванні. Найкращим же виявився регулятор температури на основі нечіткої логіки, який показав найвищу точність підтримки температури, але в той же час він є складнішим в налаштуванні, в чому суттєво програє ПІД-регулятору. Проведені розрахунки показали, що незважаючи на певні недоліки, регулятор температури на основі нечіткої логіки забезпечить економію енергоресурсів на 2,39 і 3,68 % у порівнянні з двопозиційним та ПІД-регулятором.

Розглянуто підходи до створення систем керування електроприводами тягового транспорту рудних шахт. Проведений аналіз роботи в різних режимах та порівняння характеристик чотирьох найбільш популярних типів електроприводів, що застосовуються у тягових електромеханічних системах, виявлені їх переваги та недоліки. Для підвищення ефективності тягових установок в якості приводних двигунів запропоновано використовувати синхронні двигуни з постійними магнітами (СДПМ), що нівелюють недоліки двигунів постійного та змінного струму, які здебільшого використовуються в електроприводах цих електровозів. З метою вдосконалення методів та схем автоматичного керування тяговими приводами розроблені математичні моделі динаміки руху тягової установки з СДПМ, на базі яких створені комп'ютерні імітаційні моделі систем автоматичного керування (САК) для різних варіантів конструктивного виконання електродвигунів. За допомогою цих моделей проведений аналіз режимів роботи запропонованих САК тягових установок з СДПМ як без пускових обмоток, так і з ними. Порівняно роботу САК для моделі тягової установки з лінійними регуляторами струму та швидкості, а також для моделі САК з оптимальними релейними сигналами керування, заснованими на використанні властивостей функцій перемикання оптимальних керуючих діянь. Аналіз ефекту від застосування запропонованих оптимальних релейних сигналів керування тяговою установкою показав, що при застосуванні САК з оптимальними релейними регуляторами тривалість перехідного процесу у випадку двигунів без пускових обмоток виявилась на 14 % меншою в порівнянні з САК із лінійними регуляторами, а у випадку двигунів із пусковими обмотками - на 13,5 % меншою, що доводить перевагу використання систем керування з оптимальними релейними регуляторами. Крім того виявлено, що такі системи автоматичного керування електроприводами тягових установок володіють астатизмом відносно моменту навантаження.

З аналізу останніх досліджень і публікацій авторами виявлено, що усі практичні реалізації синтезаторів частоти з фазовим автопідстроюванням (ФАПЧ) страждають від небажаних частотних компонентів, і оскільки ці компоненти значною мірою впливають на продуктивність системи, постає задача їх передбачення та мінімізації. Розглянуто принципи роботи дільника опорної частоти Q, дільника у петлі зворотного зв'язку P та дільника вихідної частоти N на ФАПЧ, їх вплив на роботу системи. Представлена блок-схема ФАПЧ з однією вихідною частотою. Продемонстрований псевдокод алгоритму пошуку найоптимальніших характеристик системи. Проілюстрована робота алгоритму на прикладі синтезування вихідної частоти 50 МГц за опорним сигналом, в якості котрого використана звичайна частота відеосигналу. Детально розглянуті основні параметри системи, а саме споживання, частота запуску та встановлення, тремтіння, фазовий шум, розглянуті взаємозв'язки їх меж. Визначено, що споживання визначається частотою генератора, керованого напругою (ГКН), струмом підкачування заряду і параметрами дільників частоти. У більшості ГКН для досягнення вищих частот потрібні великі струми, це означає, що із зростанням частоти збільшується енергоспоживання. Час запуску та встановлення для ФАПЧ визначається власною частотою петлі, цей параметр вважають показником швидкості зміни частоти ФАПЧ. Встановлено, що для мінімізації часу запуску та встановлення необхідно збільшити коефіцієнт підсилення ГКН та струм підкачування, а коефіцієнт поділу в контурі зворотного зв'язку та ємність фільтра, навпаки, встановити у мінімальне значення. Визначено, що чим нижче коефіцієнт підсилення ГКН, тим менш чутлива схема ФАПЧ до дрейфу напруги фільтра. Виявлено, що для зменшення фазового шуму зручно скористатися вихідним коефіцієнтом поділу дільника N. Встановлено, що при використанні малошумного вихідного дільника фазовий шум можна зменшити за рахунок збільшення частоти роботи ГКН і збільшення коефіцієнта поділу вихідної частоти N. Наведено приклади використання конфігурацій.