Дисертацію присвячено розробці наукових основ керування електротехнічними комплексами для підвищення енергоефективності та продуктивності, базуючись на особливостях динаміки станів складних біотехнологічних об’єктів. За результатами досліджень встановлено, що традиційні системи стабілізації не враховують стани, в яких перебувають біологічні об’єкти під дією природних і керувальних збурень, що призводить до підвищення енергоспоживання і, як наслідок, до зниження рентабельності виробництва. За результатами проведених теоретичних і експериментальних досліджень проаналізовано стани, в яких перебувають біологічні об’єкти, та розроблено відповідні математичні моделі, що надало можливість використовувати результати для розрахунку стратегій керування електротехнічними комплексами. Із використанням нейронних мереж проведено оцінювання впливу якості продукції на прибуток виробництва. Розроблено математичні моделі виробництва томатів із урахуванням особливостей біологічного об’єкта та на їх основі сформовано енергоефективні стратегії керування електротехнічними комплексами з використанням функції бажаності Харрінгтона.

Реалізовано програмно-апаратне забезпечення системи фітомоніторингу в теплиці. Представлено програму роботи, в якій виконується зчитування та зберігання інформація про виміристану рослини та її навколишнього середовища в теплиці. Розраховано технічні характеристики каналу вимірювання та проведено перевірку системи на виробництві.

Розроблено новий підхід до керування параметрами вирощування овочевої продукції в теплиці з урахуванням аналізу зовнішніх збурень та їх впливу на рослини. Показано, що рівень освітленості й інтенсивність сонячної радіації впливають не лише на інтенсивність процесу фотосинтезу, а і на засвоєння рослиною вуглекислого газу, який, в свою чергу, є основним субстратом для приросту маси рослини. Показано можливість використання інформації про стан рослин у алгоритмах системи керування процесом вирощування томатів. Означене надасть змогу збільшити приріст овочевої продукції.

Розроблено мобільний робот, що забезпечує моніторинг стану атмосфери та фітостану в спорудах закритого грунту для формування стратегій керування, що максимізують прибуток виробництва.

Реалізовано вимірювальний електротехнічний комплекс для моніторингу параметрів біометричного стану рослини та мікроклімату в теплиці із можливістю безпровідної передачі інформації.

Розроблено енергоефективну систему керування електротехнологічним комплексом промислових теплиць, котра на основі оцінки якості рослинної продукції, як інформації зворотного зв'язку, із використанням функції бажаності Харрінгтона, дає змогу визначити значення параметрів мікроклімату (температури та вологості повітря), температури рослин, що сукупно забезпечує максимізацію прибутку виробництва. До складу такої системи входить інтелектуальний мобільний робот, який, переміщуючися площею теплиці, вимірює основні параметри мікроклімату атмосфери в споруді закритого грунту, здійснює фітомоніторинг, у тому числі оцінює якість продукції.

Запропоновано основні положення синергетичного підходу до питання розробки систем керування тепличними комплексами. Показано синергетичний синтез закону керування тепличним комплексом за умов неконтрольованих змін технологічних параметрів та зовнішніх збурень. Використаний математичний апарат нечіткої логіки надає змогу реалізації нечіткого керування. Запропоновано алгоритм синтезу нейромережного регулятора для тепличного комплексу на основі заданого синергетичного закону керування. Завдяки такому поєднанню забезпечується подальше стійке функціонування системи інтелектуального керування вирощування овочевої продукції.

Досліджено сучасні технології виробництва рослинної продукції в тепличних комбінатах та системи їх автоматизації. Проаналізовано функціонування існуючих систем керування технологічним процесом виробництва рослинної продукції в промислових теплицях. Наведено математичні моделі біотехнічних об’єктів з просторово-розподіленими параметрами. Визначено вплив факторів життєзабезпечення на стан рослин та якість врожаю. Проаналізовано математичні моделі впливу факторів життєзабезпечення рослин на якість урожаю. Охарактеризовано використання вейвлет-перетворення для оцінки якості рослинної продукції. Побудовано концепці системи енергоефективного керування енергетичними потоками тепличних комплексів. Обґрунтованол критеріїв оцінювання якості розвитку рослин та продукції. Охарактеризовано розроблення мобільного робота моніторингу фітостану та параметрів атмосфери в промисловій теплиці. Наведено економічні розрахунки ефективності впровадження системи керування.

Розглянуто методологічні засади автоматизації моніторингу станів посівів із використанням безпілотних літальних апаратів, що необхідно для оптимального планування та управління процесами вирощування озимих культур. Проведено аналіз існуючих основ побудови систем підтримки прийняття рішень (СППР), розроблено нові методи і засоби автоматизованого управління процесами в агрохімсервісі з урахуванням визначених за допомогою БПЛА стресових вегетаційних індексів рослин. Розглянуто системне проектування розподілених СППР, застосування СППР для вирішення завдань хімічного захисту рослин. Обґрунтовано методику вегетаційного досліду.

Висвітлено загальні питання проектування об'єктів агропромислового комплексу. Описано методи матеріально-енергетичних розрахунків, схеми, що застосовуються в проектах електрифікації та автоматизації. Розглянуто принципи та методи розрахунків та вибору засобів електротехніки та автоматики, проводок, пускозахисної апаратури, щитів і пультів, а також методи аналізу якості функціонування систем автоматизації.

Розкрито методи та методики підготовки кваліфікаційної роботи магістрів. Висвітлено питання аналізу технологічного процесу (виробництва) як об'єкта автоматизації. Подано інформацію про активний експеримент для моделювання, особливості визначення алгоритму керування за співвідношенням між часом запізнення та сталою часу об'єкта керування, синтез імпульсного алгоритму керування. Увагу приділено інтелектуальним системам керування біотехнічними об'єктами.