Рассмотрены алгоритмы фильтрации сигналов, методы экстраполяции. Предложено применять фильтр Брауна для устранения шумов, как альтернативу фильтра Калмана. Представлена структурная схема адаптивной фильтрации, сглаживания и прогнозирования. Показано, что представленный алгоритм позволяет получать более чистый сигнал, почти без шумов.

Проведено огляд методу експоненціального згладжування, запропонованого Робертом Брауном та можливості його застосування у системах керування та вимірювання. Запропоновано алгоритм згладжування та прогнозування сигналу використовуючи ноніусний принцип нарощування структури експоненціального фільтра моделі Брауна. Даний метод дає можливість частково компенсувати негативні ефекти експоненціального згладжування, такі як похибка слідування першого і другого порядків. Даний алгоритм може бути реалізований у вигляді програми на цифрових пристроях обробки інформації.

Considered a new method to identify objects in the presence of random errors in measurements of input and output signals. Confirmed the possibility not displaced efficient parameter estimates facility proposed method.

In the article considered topical problems of developing an automated system, designed for assessing the competence level of industrial enterprises departments to fulfill their assignments as intended, as well as for planning activities on training experts in technological processes automation.

Розглянуто задачу побудови математичної залежності напружень у плівці від радіусу рулону в задачі її намотування в рулон. Для побудови залежності запропоновано використання методу кусково-аналітичного опису, який базується на методі найменших квадратів із застосуванням вагових селективних функцій. Дослідження, результати яких наведено у публікації, підтверджують можливість розробки запропонованим методом достатньо простої аналітичної моделі, яка за точністю апроксимації відповідає вимогам сучасних методів математичного та об'єктно-орієнтованого моделювання.

Запропонована структура алгоритму фільтрації дає можливість уникнути деяких недоліків експоненціального згладжування. Основною метою запропонованого алгоритму є оцінка якості фільтрації та можливість зміни коефіцієнта згладжування під час роботи системи. Використано метод найменших квадратів для оцінки різниці між згладженим сигналом і сигналом, який був побудований з фільтрованого сигналу, отриманого після його апроксимації. Цей метод можна використовувати у випадку, якщо траєкторія сигналу, що відстежується не змінюється під час процесу оцінювання, або вона може змінюватись не значним чином. Даний алгоритм обробки інформації можна застосовувати як для фільтрації так і для отримання прогнозованого сигналу в системах із запізненнями.

Сучасні системи керування, оптимізації та прогнозування виробництвом потребують нових алгоритмів роботи та оцінки систем і процесів. При розв'язуванні поставлених задач, в умовах недостатньої апріорної інформації, виникає потреба в застосуванні ефективних методів параметричної ідентифікації. Точність існуючих класичних методів ідентифікації залежить від наявності певних відомостей стосовно особливостей сигналів, зокрема щодо закону розподілу випадкової похибки вимірювань, тому в реальних процесах малоефективні. Існує потреба в застосуванні методів, які забезпечують отримання більш точних оцінок параметрів математичної моделі досліджуваного об'єкта з обмежених у часі і діапазоні, зашумлених вибірок даних про змінні стану і керуючі впливи. Проведено оцінювання параметрів за допомогою інтегрованого методу найменших квадратів, що забезпечує згладжування зовнішніх впливів досліджуваної моделі на результати. Підтверджено ефективність розглянутого методу шляхом порівняння з методом найменших квадратів. Здійснено оптимізацію параметрів вагової функції за зовнішнім критерієм, як мінімум норми різниці оцінок параметрів парної і непарної послідовностей. Проведено аналіз залежності точності оцінок параметрів від вибору коефіцієнтів вагової функції.

Розглянуто проблеми застосування цілеорієнтованої багаторівневої інформаційної системи в оптимальному управлінні. З метою ефективності застосування такої системи запропоновано модифікацію методу найменших квадратів, що забезпечує отримання незміщених оцінок параметрів в реальній ситуації зашумлених вимірів вхідних і вихідних сигналів первинних перетворювачів. Проведено оцінювання параметрів за допомогою запропонованого методу, що забезпечує згладжування зовнішніх впливів досліджуваної моделі на результати. Підтверджено ефективність розглянутого методу шляхом порівняння з методом найменших квадратів.

Розглянуто проблеми застосування цілеорієнтованої багаторівневої інформаційної системи в оптимальному управлінні. З метою ефективності застосування такої системи запропоновано модифікацію методу найменших квадратів, що забезпечує отримання незміщених оцінок параметрів в реальній ситуації зашумлених вимірів вхідних і вихідних сигналів первинних перетворювачів. Проведено оцінювання параметрів за допомогою запропонованого методу, що забезпечує згладжування зовнішніх впливів досліджуваної моделі на результати. Підтверджено ефективність розглянутого методу шляхом порівняння з методом найменших квадратів.

У публікації, спираючись на фундаментальну властивість всіх реальних процесів, а саме гладкість нелінійних причинно-наслідкових зв'язків між змінними стану об'єкта ідентифікації і самих змінних, наведено низку нових методів ідентифікації, які є більш простими і точними на відміну від традиційних. Ці методи проілюстровано на прикладах оцінювання аеродинамічних коефіцієнтів і балансировочних характеристик літальних апаратів, побудови єдиної математичної моделі кривої намагнічування.

Розглянуто теоретико-експериментальні дослідження процесу гранулювання мінеральних добрив з метою виявлення математичної моделі взаємозв'язку спектра віброшумів установки з псевдозрідженим шаром і розподілу мас гранул за діаметром, як головним показником якості продукту гранулювання. Розроблено метод поточного (без інерційного) контролю розподілу мас гранул за діаметром за оптимальний час. Поточний контроль розподілу на основі аналізу шумів установки надає змогу оптимізувати цей процес за якістю вихідного продукту і мінімізувати час циклу його вироблення.

Розглянуто методологію створення функціонально надійних адаптивних оптимальних систем автоматичного керування об'єктами, які мають природно існуючі характеристики нестаціонарності, нелінійності, неавтономності. Ця методологія базується на принципі узгодженості систем ідентифікації і управління в задачі проектування адаптивної системи керування, коли фільтрація зорієнтована на оптимальність ідентифікації, ідентифікація - на оптимальне керування і керування на головний показник оптимальності системи. Функціональна надійність і оптимальність досягається шляхом побудови цілеспрямованої на показник якості керування підсистеми ідентифікації об'єкта. Працездатність розглянутого принципу перевірено при розв'язанні задачі оптимального адаптивного керування каналом крену ракети і в задачі адаптивного оптимального за швидкодією керування оптимально стабілізованою системою.