Рассмотрена структура типовых цифровых автоматических систем и особенности преобразования сигналов. Приведены методы математического описания процессов в форме конечно-разностных уравнений и импульсных передаточных функций. Даны рекомендации по выбору периода квантования. Изложены методы анализа устойчивости и качества цифровых автоматических систем, а также методы синтеза цифровых регуляторов и алгоритмов диагностирования систем.

Рассмотрены требования к современному технологическому процессу формоприготовления. Представлен сравнительный анализ основных способов изготовления форм для литья деталей. Выбран оптимальный способ уплотнения, который наиболее полно удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к технологическим процессам изготовления форм и стержней. Описан принцип действия установки по формоприготовлению, осуществляющий данный способ уплотнения. Приведены функциональная схема системы управления процессом уплотнения формовочной смеси, а также результаты машинного моделирования системы в среде MATLAB/SIMULINK. Определены задачи дальнейших исследований.

Представлены направления развития высокоскоростного наземного транспортного средства (ВСНТС), конструктивные особенности и уравнения движения ВСНТС в вертикальной плоскости. Приведены функциональная схема системы стабилизации и структурная схема алгоритма стабилизации, а также результаты машинного моделирования системы в среде MATLAB/SIMULINK. Обоснован выбор измерителей параметров системы. Определены задачи дальнейших исследований.

Проанализировано качество функционирования ветроэнергетической установки (ВЭУ) в условиях изменяющихся ветрового потока, нагрузки и углов установки лопастей. Приведена функциональная схема системы управления ВЭУ. Получена математическая модель системы управления угловой скоростью ротора ВЭУ горизонтально-пропеллерного типа и определены коэффициенты для трехлопастной ветроустановки с горизонтальной осью вращения и мощностью 600 кВт. Представлены схема и результаты машинного моделирования системы в среде MATLAB/SIMULINK и определены задачи дальнейших исследований.

Рассмотрена разработка математических моделей для асинхронного двигателя, используемого для создания управляющих моментов на борту космического летательного аппарата (КЛА). Получены выражения, описывающие потери мощности в двигателе. Проведены экспериментальные исследования гиродвигателя в динамических режимах. Более подробно рассмотрен импульсный режим работы двигателя. Выбран способ разгона или создания требуемого кинетического момента с паузами в 60 с, что с точки зрения энергетических затрат в 2,12 раз выгоднее по сравнению с другими рассмотренными способами.

Рассмотрены вопросы повышения точности интегрированных бесплатформенных инерциальных систем навигации летательных аппаратов (ЛА). Проведен анализ уравнений ошибок таких систем и получены нелинейные уравнения ошибок параметров ориентации, применимые для широкого диапазона инструментальных погрешностей инерциальных датчиков. Предложено решение задачи коррекции как задачи инвариантного управления вычислением навигационных параметров ЛА, что повысит их точность.

Рассмотрено управление дозирующим элементом газотурбинных двигателей ЛА, используемых для различных типов ЛА, математическая модель которого включает модель сухого трения с параметрами, существенно изменяющимися в процессе эксплуатации. Синтезирован регулятор дозирующего элемента на основе динамического компенсатора возмущений, который позволяет существенно уменьшить влияние неидеальностей реальных исполнительных устройств (ИУ). Задача компенсации влияния неидеальностей ИУ решена на основе функционального уравнения за счет формирования дополнительного сигнала управления, полученного в результате восстановления вектора рассогласования реального ИУ и номинальной достижимой линейной модели ИУ. Показана разрешимость операторного уравнения как существование дополнительного сигнала управления, компенсирующего влияние неидеальностей ИУ.

Одним из основных показателей качества систем управления угловым положением космических аппаратов (КА) является расход рабочего тела, поэтому синтез оптимальных по расходу рабочего тела алгоритмов управления угловым положением КА является актуальным. Синтезирован оптимальный алгоритм в одном из режимов работы системы управления угловым положением, а именно демпфирование начальных угловых скоростей КА с использованием управляющих реактивных двигателей стабилизации. При наличии начальных угловых скоростей в трех каналах управления в системе демпфирование осуществляется одновременным включением реактивных двигателей по трем каналам, что приводит к перерасходу рабочего тела. Здесь поставлена задача синтеза оптимального по расходу рабочего тела алгоритма демпфирования начальных угловых скоростей осесимметричного КА, для которого центральные моменты инерции относительно двух осей связанной системы координат КА совпадают.

Работоспособность активных систем с реактивными двигателями возможна только в том случае, если на борту космического летательного аппарата (КЛА) имеются запасы рабочего тела. Поэтому расход рабочего тела на управление КЛА должен быть минимальным. Таким образом, синтез оптимальных по расходу рабочего тела алгоритмов управления угловым положением космического объекта является актуальным. Проведен синтез оптимального алгоритма в режиме разворота КЛА. При оптимальном по быстродействию развороте расход рабочего тела значительный в силу постоянного включения сопел, поэтому поставлена задача получения оптимального по расходу рабочего тела алгоритма разворота КЛА.

Проведен синтез и анализ системы стабилизации толщины полосы проката. Использован принцип автоматического управления по отклонению. Выбран пропорционально-дифференциальный закон. Повышены быстродействие и запасы устойчивости системы и уменьшена статическая ошибка по возмущающему воздействию. Помимо пропорционально-дифференциального закона управления для системы стабилизации реализованы пропорциональный и пропорционально-интегрирующий законы управления для сравнения полученных результатов. Произведен синтез корректирующего устройства с помощью построения логарифмической амплитудно-частотной характеристики. Выполнено полунатурное моделирование САС, для чего были введены масштабы и рассчитаны коэффициенты модели. Получены статические и переходные характеристики системы. Выполнена оптимизация системы автоматической стабилизации по критерию минимального расхода энергии с использованием сеточного метода решения интегральных уравнений.