Обобщенный подход к анализу и проектированию полосовых фильтров СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах /М.Е. Ильченко, А.П. Живков – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Полосовые фильтры СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах в параллельных каналах принципиально отличаются от традиционных фильтров на каскадно включенных резонаторах, настроенных на одну частоту: связь между резонаторами в них принципиально отсутствует как из-за параллельного взаимного расположения относительно направления распространения сигнала, так и из-за взаимной расстройки по частоте. Поэтому к ним неприменимы традиционные методы анализа и проектирования с помощью лестничных схем низкочастотных прототипов.
Цель исследований. Создание моделей полосовых фильтров СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах в параллельных каналах на базе низкочастотных прототипов.
Методика реализации. Анализ всех известных публикаций, посвященных полосовым фильтрам СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах в параллельных каналах, позволил выявить присущие им закономерности (типы колебаний в параллельных каналах, расположение полюсов затухания выше или ниже полосы пропускания), проявляющиеся независимо от используемых типов резонаторов.
Результаты исследований. Установлена аналогия между характеристиками полосовых фильтров СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах в параллельных каналах и низкочастотных прототипов на основе мостиковых полосовых фильтров.
Выводы. Для моделирования полосовых фильтров СВЧ на взаимно расстроенных резонаторах в параллельных каналах могут быть использованы низкочастотные прототипы на основе мостиковых полосовых фильтров, методики проектирования которых хорошо проработаны.
Ключевые слова: полосовые фильтры; НВЧ.
РАЗРАБОТКА НЕЧЕТКИХ СИТУАЦИОННЫХ СЕТЕЙ С ВРЕМЕННЫМИ ОГРАНИЧЕНИИ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ /O.П. Гожий – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Нечеткий ситуационный подход и разработанные на его основе системы поддержки принятия решений с использованием нечеткой логики эффективно применяются для решения задач ситуационного моделирования и принятия решений. Нечеткие ситуационные сети дают возможность решать задачи динамического ситуационного моделирования и принятия управляющих решений с учетом особенностей ситуаций и возможных временных ограничений.
Цель исследования. Целью работы является разработка и исследование нечетких ситуационных сетей с временными ограничениями для решения задач моделирования сложных динамических систем и управления ними, а также реализация на их основе системы поддержки принятия решений для решения этих задач.
Методика реализации. Рассмотрены особенности процесса построения нечеткой ситуационной сети с временными ограничениями. При создании нечеткой ситуационной сети временные ограничения являются условием перехода из одной ситуации в другую. Временные ограничения задаются в абсолютной шкале. При использовании нечетких ситуационных систем с временными ограничениями ситуации исследуются подробнее за счет увеличения количества управляющих решений.
Результаты исследования. Предложена последовательность построения нечетких ситуационных сетей, и рассмотрен пример построения нечеткой ситуационной сети для решения задач управления беспилотным летательным аппаратом. Для создания нечетких ситуационных сетей с временными ограничениями разработана система поддержки принятия решений.
Выводы. Использование временного описания ситуаций позволяет подробнее описать структуру и содержание исследуемой системы и сократить количество эталонных ситуаций за счет их углубленного исследования и увеличения количества управляющих решений. Введение в описание ситуации временных параметров позволит повысить эффективность нечетких ситуационных сетей как инструмента ситуационного моделирования.
Ключевые слова: нечеткая ситуация; нечеткая ситуационная сеть с временными ограничениями; эталонная ситуация; управляющие решения; система поддержки принятия решений.
Проблема полноты в классе сохраняющих денотаты функций над записями /Т.Л. Захарченко, И.В. Редько – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Современная информатико-технологическая проблематика такова, что необходимо непосредственное рассмотрение даже не столько результатов решений программистских задач, сколько процессов их решения. Поэтому исследования общезначимых структур организации этих процессов становятся очень актуальными. Особенное место в этих исследованиях занимает проблематика, связанная с построением алгебраических характеристик прагматически обусловленных классов функций, в т.ч. с решением проблем полноты в соответствующих алгебрах.
Цель исследования. Решение проблемы полноты в классе вычислимых манипуляционных сохраняющих денотаты функций над записями. Манипуляционность уточняется посредством свойства функции сохранять денотаты (атомарные элементы, формирующие записи).
Методика реализации. В качестве инструмента исследования данного класса вычислимых функций в работе выбрана примитивная программная алгебра (ППА). В основу решения проблемы полноты данной ППА и построения системы ее порождающих положен результат по полноте ППА над классом манипуляционных функций над кортежами. Проведенные в работе построения базируются на алгебраических методах исследования программ и методах композиционного программирования.
Результаты исследования. Описано решение проблемы полноты в классе вычислимых манипуляционных функций над актуальными носителем – записями.
Выводы. Полученные результаты могут быть применены для дальнейших теоретических и прикладных исследований методов манипулирования записями, построения алгебраических характеристик классов манипуляционных функций над перспективными носителями, например списками, стеками, очередями и т.п., для формализации семантики языков программирования, использующих записи как тип данных.
Ключевые слова: проблема полноты; денотаты; примитивные программные алгебры.
ПОДХОД К РЕШЕНИЮ НЕЛИНЕЙНЫХ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ БЛОЧНОЙ СТРУКТУРЫ СО СВЯЗУЮЩИМИ ОГРАНИЧЕНИЯМИ /Е.Е. Кирик – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Рассматриваются нелинейные задачи оптимизации функционирования больших пространственно или функционально распределенных систем при наличии в них независимо функционирующих подсистем и ограничений на некоторые общие ресурсы.
Цель исследования. Целью работы является построение эффективного подхода к решению нелинейных оптимизационных задач блочной структуры со связывающими ограничениями на основе применения комбинации аппроксимирующих методов нелинейной оптимизации и приемов декомпозиции.
Методика реализации. Предлагается трехступенчатая итерационная схема. На верхнем уровне происходит замена исходной задачи последовательностью аппроксимирующих задач с аддитивно-сепарабельными целевыми функциями и линейными ограничениями. На втором уровне решаются координирующие задачи, которые формируются за счет информации, полученной на низшем уровне при решении локальных блочных задач.
Результаты исследования. Построен алгоритм, который является комбинацией метода линеаризации Б.Н. Пшеничного и двойственной декомпозиционной схемы. Конкретизирована структура двойственной координирующей задачи. Проведена оценка скорости сходимости.
Выводы. Предложенный подход и построенный на его основе алгоритм могут применяться для решения широкого круга проблем, связанных с оптимальным распределением ограниченных ресурсов в больших блочно-структурированных системах.
Ключевые слова: задачи распределения ресурсов; оптимизационные модели; методы нелинейного программирования; алгоритмы декомпозиции.
Метод построения нечетких моделей типа 2 с интервальными функциями принадлежности для систем диагностики /Н.Р. Кондратенко – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. В настоящее время объемы данных, которые накапливаются исследователями в разных областях человеческой деятельности, резко увеличиваются благодаря быстрому развитию информационных технологий. Важными являются вопросы анализа данных и представления знаний в системах поддержки принятия решений в условиях неопределенности, а именно выявление спрятанных правил и зависимостей; извлечение, представление и обработка недоопределенных знаний, которые получают с помощью экспертов, или знаний, получаемых в результате обработки экспериментальных данных. Поскольку знания, которые получают с помощью экспертов, как правило, содержат разные виды неопределенностей, важным является поиск методов, которые дают возможность представления и обработки неполной или даже противоречивой информации. Наиболее приспособленными для обработки таких данных являются методы теории нечетких множеств.
Цель исследования. Повышение качества отображения предметной области за счет реализации метода построения нечетких моделей типа 2 с избыточными базами знаний.
Методика реализации. Методика реализации направлена на использование избыточности нечеткой базы знаний, которая строится на экспериментальных данных, с помощью которых определяются центры нечетких множеств консеквентов и анцетедентов правил. Этот подход реализует построение нечеткой базы знаний за реальное время. Для построения нечеткой модели в условиях отсутствия некоторых значений в правилах, которые подключаются в базу знаний с помощью эксперта, и пропусков в экспериментальных данных используем методы построения нечетких моделей, основанных на нечетких множествах типа 2 с пропусками в экспериментальных данных. Нечеткую модель представим как интервальную нечеткую модель типа 2 с интервальными функциями принадлежности. Уменьшение избыточности и обработку пропусков в исходных данных реализуем с помощью оптимизационных процедур. Исследования качества отображения входных значений в выходные реализуем с помощью критерия качества функционирования нечетких моделей.
Результаты исследования. Приведены исследования нечетких моделей типу 2, которые построены с помощью данного метода. На примере решения задачи медицинской диагностики показаны основные параметры построенных нечетких моделей и приведены значения критериев качества их функционирования.
Выводы. Разработан метод построения нечетких моделей типа 2 с интервальными функциями принадлежности, который включает правила, построенные на основе экспериментальных данных, и предусматривает возможность учета мнения эксперта. В рамках данного метода предложены для использования основной и дополнительный критерии качества функционирования нечетких моделей типа 2, дающие возможность разработчику экспертной системы сделать правильный выбор нечеткой модели, которая наиболее адекватно описывает предметную область.
Ключевые слова: нечеткая модель типа 2; интервальная функция принадлежности; избыточные базы знаний; эксперт; критерий качества функционирования.
ТЕХНОЛОГИИ ИнтеллектуальныХ бизнес-платформ для заполнения пропусков данных /Н.В. Кузнецова, П.И. Бидюк – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Системы поддержки принятия решений, спроектированные в соответствии с современными требованиями для решения задач моделирования и прогнозирования поведения динамических систем, дают возможность учета неопределенностей вероятностного, статистического и структурного типов. Это приводит к повышению качества разрабатываемых моделей и оценок прогнозов.
Цель исследования. Рассмотреть общие причины потери данных при решении задач их статистического анализа; выполнить категоризацию пропусков данных на несколько групп и определить причины появления пропусков; предложить системную методологию анализа неопределенностей и выбора методов заполнения пропусков; рассмотреть некоторые популярные методы заполнения пропусков, а также возможности их применения.
Методика реализации. Для решения поставленных задач использованы такие методы: подход к категоризации пропусков данных с практической и деловой точек зрения с целью выявления причин появления систематических или случайных потерь данных; современная методология системного анализа для установления причин появления неопределенностей и решения задачи заполнения пропусков; процедуры заполнения пропусков данных с помощью деревьев решений; алгоритм ЕМ и подход к заполнению пропусков с помощью функций прогнозирования, которые строятся на основе регрессионных моделей.
Результаты исследования. Основными результатами исследования являются такие: категоризация пропущенных данных на группы; разработка системной методологии анализа причин появления неопределенностей и решение задачи заполнения пропусков; анализ процедур заполнения пропусков с помощью деревьев решений, алгоритма ЕМ и регрессионных моделей. Приведена иллюстрация применения некоторых перспективных методов заполнения пропусков.
Выводы. Предложена методика заполнения пропусков данных с шести шагов, в которой подчеркивается, что выбор корректного метода заполнения тесно связан с углубленным анализом причин появления пропусков. Результаты заполнения пропусков иногда существенно отличаются от фактических данных, а потому их необходимо сглаживать или даже удалять с выборки из-за их некорректности. В таких случаях необходимо использовать вероятностно-регрессионные процедуры, которые дают возможность определять параметры вероятностных интервалов регрессии в процессе генерирования кандидатов на заполнение. Вычислительные эксперименты, выполненные с использованием алгоритма ЕМ, а также оценок прогнозов, полученных на основе регрессионных моделей и некоторых других методов, свидетельствуют о том, что существуют возможности для получения высококачественных результатов обработки данных с пропусками.
Ключевые слова: неопределенности, встречающиеся в обработке данных; заполнение пропусков; системный подход; системы поддержки принятия решений.
Методы управления импульсными процессами когнитивных карт с запаздываниями /В.Д. Романенко, Ю.Л. Милявский – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. В статье рассматриваются задачи когнитивного моделирования, а именно управления сложными системами, динамика которых в импульсном процессе представлена когнитивными картами. При этом предполагается, что системы функционируют с запаздываниями, которые могут возникать как между координатами вершин когнитивной карты, так и при передаче управляющих сигналов.
Цель исследования. Цель работы – построение моделей когнитивных карт с различными запаздываниями и применение этих моделей для управления импульсными процессами в когнитивных картах.
Методика реализации. В статье рассмотрены два подхода к учету запаздываний – запаздывания по управлению и запаздывания при взаимодействии между вершинами когнитивной карты. Для первого случая предложен алгоритм управления на основе эталонной модели замкнутой системы, для второго – на основе квадратичного критерия оптимальности. Полученные результаты были проверены на когнитивных картах коммерческого банка и системы здравоохранения. В эти когнитивные карты были введены различные запаздывания, также разработаны законы управления.
Результаты исследования. Моделирование подтвердило, что предложенные в статье методы обеспечивают достижения цели, то есть позволяют стабилизировать систему с запаздываниями в импульсном режиме.
Выводы. Проведенные в статье исследования расширили класс управляемых когнитивных карт на системы с запаздываниями.
Ключевые слова: когнитивная карта; импульсный процесс; система с запаздываниями; алгоритм управления.
Разработка гибкого автоматизированного участка литья под давлением /В.С. Богушевский, Я.К. Антоневич, О.А. Антоневич – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Вступ. Основное направление развития литейного производства на современном этапе – интенсивное его перевооружение на основе гибкого автоматизируемого производства, включающего гибкие автоматизируемые линии и гибкие автоматизируемые участки (ГАУ). Создание ГАУ стало возможным благодаря появлению роботов и технологических комплексов, внедрению микроэлектроники и вычислительной техники в устройства контроля и управления.
Цель исследования. Проанализировать известные системы автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) и разработать ГАУ литья под давлением.
Методика реализации. Применены методы компьютерного моделирования, расчетов параметров и проектирования гибких автоматизированных модулей.
Результати исследований. На базе разработанных информационной АСУТП комплекса ЛПД спроектирована АСУ гибким участком ЛПД с целью координации в реальном масштабе времени на гибком участке технологического и производственного процессов с непрерывно-дискретным характером прохождения. Описаны основные характеристики, приведены информационные и управляющие функции системы, алгоритмы работы, рассмотрены и описаны схемы участка и его частей.
Выводы. Внедрение ГАУ показывает их высокую эффективность: трудозатраты на изготовление отливок снижаются в 1,5–1,8 раза, сокращается производственный цикл и уменьшается количество работников.
Ключевые слова: гибкая автоматизированная линия; математическая модель; транспортно-технологические операции; отливок.
Влияние толщины промежуточного слоя Ag на фазовые превращения в тонкопленочных композициях FePt/Ag/FePt /И.А. Владимирский, И.А. Круглов, М.Ю. Вербицкая, Е.В. Фигурная – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Перспективным материалом для сверхплотной магнитной записи являются пленочные композиции на основе сплава FePt с упорядоченной магнитнотвердой фазой L10-FePt. Для формирования фазы L10-FePt необходимо осаждение пленки на нагретую подложку или проведение отжига. Однако термическая обработка вызывает рост зерен и поверхностной шероховатости пленок, что усложняет практическое использование данных материалов. Одним из возможных путей решения данной проблемы является введение промежуточных слоев легирующих элементов между слоями сплава FePt, что может содействовать понижению температуры фазового превращения А1‑FePt → L10‑FePt.
Цель исследования. Определение влияния толщины промежуточного слоя Ag на структуру и магнитные свойства композиций FePt/Ag(7,5; 30 нм)/FePt.
Методика реализации. Пленочные композиции получены магнетронным методом, их структура и свойства до и после термической обработки исследованы методами рентгеноструктурного фазового анализа, атомно-силовой микроскопии, магнитометрии и резистометрии.
Результаты исследования. Определено, что увеличение толщины слоя Ag от 7,5 до 30 нм приводит к уменьшению температуры образования фазы L10-FePtна ~100 К и увеличению коэрцитивной силы композиций.
Выводы. Явление уменьшения температуры формирования фазы L10-FePtпри увеличении толщины промежуточного слоя Ag можно объяснить разницей между напряженными состояниями, которые возникают в исследуемых пленках при отжигах вследствие различия коеффициентов линейного расширения их слоев. Увеличение толщины промежуточного слоя Ag приводит к увеличению значения коэрцитивной силы композиций вследствие насыщения границ зерен фазы L10-FePtнемагнитной компонентойи ограничения обменного взаимодействия между зернами.
Ключевые слова: магнитная запись; пленочные композиции; FePt; коэрцитивная сила.
МИКРОГЕОМЕТРИЯ ПОВЕРХНОСТИ И СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ДЕТАЛЕЙ ТРЕНИЯ ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ КОМПОЗИТОВ ПРИ АБРАЗИВНОМ СУПЕРФИНИШИРОВАНИИ /А.П. Гавриш, Т.А. Роик, О.И. Лотоцкая, Ю.Ю. Вицюк – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Особенности микрогеометрии поверхности износостойких деталей трения изновых композиционных сплавов 11Р3АМ3Ф, 85Х6НФТ, 4ХМФТС, Р6М5Ф3 и 4Х2В5МФ, которые содержат титан, вольфрам, молибден и ванадий с добавками CaF2, и ее влияние на параметры качества.
Цель исследования. Целью работы является определение параметров качества при сверхтонком суперфинишировании деталей трения машинных комплексов, которые изготовлены из композиционных сплавов 11Р3АМ3Ф, 85Х6НФТ, 4ХМФТС, Р6М5Ф3 и 4Х2В5МФ, содержащих титан, вольфрам, молибден и ванадий с добавками CaF2, а также установление закономерностей влияния абразивного суперфиниширования на параметры качества и точности деталей трения.
Методика реализации. Обработка поверхностей деталей трения из высоколегированных композитов на основе отходов штамповых и инструментальных сталей абразивным суперфинишированием.
Результаты исследования. Приведены результаты исследований тонких технологических процессов суперфиниширования и формирования поверхностей деталей, которые были изготовлены из новых композитных материалов на основе отходов штамповых и инструментальных сталей и которые имеют в своем составе такие химические элементы, как титан, вольфрам, молибден и ванадий. Установлено, что зависимость качества поверхности композитных деталей определяется составом абразивных брусков, их зернистостью, типом связки суперфинишных инструментов и режимов резания. Эти рекомендации удовлетворяют требованиям к качеству поверхностей трения рабочих поверхностей деталей. Разработаны рекомендации по выбору абразивных брусков для промышленных машиностроительных предприятий.
Выводы. Показано, что высокие значения параметров качества поверхностей трения деталей, например остаточных напряжений и микротвердости поверхностных слоев, обеспечиваются взаимодействием между режимами резания и трения–полирования абразивными брусками и зависят от зернистости и свойств абразивных инструментов для тонкой технологии суперфиниширования. Лучшие результаты могут обеспечить использование брусков из карбида кремния зеленого на эластичной глифталевой связке зернистостью 7–14 мкм (63СМ7СМ2Гл, 63СМ14СМ2Гл) и тонкие режимы резания.
Ключевые слова: новые композиты; суперфиниширование; абразивные бруски; режимы резания; качество поверхностей.
ВЫСТАВКА ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИД-РЕГУЛЯТОРА /В.В. Аврутов, З.С. Стефанишин – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Выставка инерциальной навигационной системы (ИНС) является важным и сложным этапом работы системы, так как от точности выставки и времени процесса выставки зависит точность ее работы.
Цель исследования. Целью нашей работы является исследование возможности использования ПИД-регулятора для начальной выставки ИНС.
Методика реализации. В работе детально описывается стандартный процесс горизонтирования по схеме “акселерометр–гироскоп–платформа”. Исследуется возможность использования ПИД-регулятора в режиме горизонтирования платформы по схеме “акселерометр–платформа”.
Результаты исследования. Получены расчетные формулы для определения коэффициентов ПИД-регулятора, динамические и точностные характеристики режима гирокомпасирования для пропорционального закона управления гироскопом. Приведены результаты численного моделирования процесса горизонтирования для нескольких критериев выбора коэффициентов ПИД-регулятора.
Выводы. Использование стандартной формы Баттерворта и критерия минимума интеграла от взвешенного модуля ошибки позволяет уменьшить время приведения и обеспечить необходимую точность. Использование ПИД-регулятора для режима грубого горизонтирования позволяет обеспечить необходимое качество процесса регулирования.
Ключевые слова: инерциальная навигационная система; гироскопы; акселерометры; гиростабилизированная платформа; выставка; гирокомпасирование; ПИД-регулятор.
Методическая погрешность оптического спектроанализатора Проблематика. /В.Г. Колобродов, Г.С. Тымчик, Н.С. Колобродов – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика.Когерентные оптические спектроанализаторы находят широкое применение в системах обработки информации. В основе работы таких спектроанализаторов лежит скалярная теория дифракции Френеля, которая приближенно описывает распространение света в параксиальной области. В данной статье исследуется методическая погрешность оптического спектроанализатора, которая обусловлена приближением Френеля.
Цель исследования. Целью работы является исследование методической погрешности оптического спектроанализатора, которая обусловлена приближением Френеля, с целью определения допустимых погрешностей измерения пространственной частоты в спектре сигнала.
Методика реализации. На основе физико-математической модели когерентного спектроанализатора исследована методическая погрешность определения пространственной частоты, которая возникает в результате перехода от распространения света в свободном пространстве к дифракции Френеля.
Результаты исследования. Получено уравнение для расчета абсолютной и относительной погрешностей измерения в зависимости от угла дифракции света, что позволило определить ограничения спектральной области для заданной относительной погрешности измерения пространственной частоты. Установлено, что приближение Френеля в пределах угла дифракции от 0° до 10° обеспечивает относительную погрешность меньше 1,5 %. В тоже время при угле дифракции 20° она составляет 6,4 %.
Выводы. Известны фундаментальные исследования пределов применения скалярной теории дифракции, определяющие пространственную область, где справедливо уравнение дифракции Френеля. В тоже время отсутствуют исследования методической погрешности оптического спектроанализатора, которая обусловлена приближением Френеля. Получено уравнение для расчета абсолютной методической погрешности измерения пространственной частоты, зависящей от параметров компонентов спектроанализатора. Это уравнение можно использовать для оптимизации параметров спектроанализатора, а также для компенсации методической погрешности при компьютерной обработке выходного сигнала спектроанализатора.
Ключевые слова: оптический спектроанализатор; дифракция Френеля; пространственная частота; погрешность измерения частоты.
Концептуальные основы адаптивных авторулевых / В.М. Теут – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Работа посвящена критическому анализу литературы, охватывающей основные аспекты создания адаптивных систем управления движением судна.
Цель исследования. Цель работы – определение перспективных направлений исследований в области создания адаптивных систем управления движением судна.
Методика реализации. Проведен анализ существующих подходов к идентификации параметров модели судна (в частности, идентификации на зигзаге, на циркуляции и с помощью калмановской фильтрации), определены преимущества и недостатки этих методов, которые могут быть положены в основу создания адаптивных авторулевых. Приведен критический анализ подходов к управлению судном с помощью классических и новых методов автоматического управления объектами, в частности параметрической настройки классических ПИД-регуляторов, переключения регуляторов, применения нелинейных регуляторов – линейно-квадратичных (LQ), “скользящего режима” (sliding mode), а также искусственного интеллекта – нейросетей, нечеткой логики и гибридных подходов. Отдельно в обзоре приведен анализ разработок отечественных авторов, посвященных разработке адаптивных авторулевых и адаптивному управлению движением судна.
Результаты исследования. В результате анализа литературных источников определены перспективные направления исследований в области создания адаптивных систем управления движением судна.
Выводы. Перспективными направлениями исследований являются:
1) разработка новых подходов к идентификации параметров модели движения судна и действующих на него возмущений;
2) применение методов искусственного интеллекта, в частности нечеткой логики и нейронных сетей, к адаптивному управлению судном;
3) построение адаптивных нелинейных систем управления движением судна.
Ключевые слова: адаптивное управление движением судна; адаптивный авторулевой; идентификация параметров модели судна.
Расчет материального баланса технологической схемы для удаления нитрат-ионов из водных растворов баромембранными методами /О.С. Иевлева, В.В. Гончарук – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Повышенное содержание нитратов в природных водах является одной из главных проблем в отрасли охраны окружающей среды. Для решения этого вопроса предложено использование двухступенчатой технологической схемы, которая, несмотря на ряд преимуществ, требует рассматривать целесообразность ее применения в каждом отдельном случае.
Цель исследования. Расчет материального баланса двухступенчатой технологической схемы для удаления нитрат-ионов из природных вод, что позволит легко и точно определять все концентрации ионов и все потоки (объемы) воды на всех стадиях процесса.
Методика реализации. Фильтрование в прямоточном режиме раствора нитратов или природной воды с предварительно введенным реагентом с использованием двух ячеек: для нано- и ультрафильтрации.
Результаты исследования. По полученным формулам можно легко рассчитать все объемы и концентрации и сделать выводы о целесообразности применения схемы в каждом конкретном случае. Экспериментальная проверка на природной воде из подземного источника, где концентрация нитратов составляла 105 мг/дм3, доказала эффективность предложенной схемы для селективного удаления нитрат-ионов из природной воды.
Выводы. Расчитанный материальный баланс дает возможность оценить целесообразность практической реализации двухступенчатой технологической схемы для удаления нитратов баромембранными методами, а также контролировать ход очистки на каждой стадии процесса. Перспективность применения схемы состоит в решении важной задачи экологической безопасности, которая касается очистки природной воды с повышенным содержанием нитрат-ионов.
Ключевые слова: нитрат-ионы; природные воды; извлечение; нанофильтрация; ультрафильтрация; полигексаметиленгуанидин.
ОДНОМЕРНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ ОЛОВА (IV) ОКСИДА КАК ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ГАЗОВЫХ СЕНСОРОВ /С.В. Нагирняк, Т.А. Донцова, И.М. Астрелин – К.: Наукові вісті НТУУ “КПІ”. – 2015. – № 5. – С.
Проблематика. Сенсоры, чувствительным элементом которых является SnO2, характеризуются малым размером и низкой стоимостью. Однако значительными недостатками являются их недостаточная чувствительность, низкая селективность и невысокая стабильность. Поэтому определение основных параметров, изменение которых позволит создать эффективные, высокочувствительные и селективные полупроводниковые сенсоры на основе наноструктур SnO2, является крайне актуальным.
Цель исследования. Целью работы является установление основных параметров, влияющих на чувствительность, селективность и стабильность полупроводниковых сенсоров.
Методика реализации. Проведен критический обзор современной научной литературы, в результате которого установлено, что использование олова (IV) оксида в виде 1D наноструктур (как допированных, так и недопированных) позволит увеличить чувствительность и селективность металлоксидних датчиков за счет высоких значений удельной площади поверхности и создания активных центров по отношению к детектируемым газам.
Результаты исследования. Определено, что для создания эффективных и чувствительных полупроводниковых датчиков необходимы использование 1D наноструктур SnO2 и их направленная модификация различными добавками.
Выводы. Исходя из данных, представленных в современной научной литературе, для создания эффективных полупроводниковых датчиков на основе SnO2 необходимо улучшать их 3S характеристики. С этой точки зрения 1D наноструктуры SnO2 заслуживают особенного внимания в виду совокупности их физико-химических свойств. Достаточно эффективным для синтеза 1D наноструктур является метод парогазового транспорта (метод CVD), который владеет высокой производительностью при относительной простоте и доступности и позволяет получать монокристаллические наноструктуры контролируемой морфологии. Однако на сегодняшний день практически отсутствуют сведения относительно влияния режимных параметров синтеза CVD на физико-химические характеристики получаемого наноразмерного SnO2. Таким образом, главной задачей являются углубленное изучение научных основ целеустремленного синтеза и систематизация подхода при выборе допанта для повышения селективности металлоксидных газовых сенсоров.
Ключевые слова: полупроводниковый сенсор; олова (IV) оксид; одномерные наноструктуры; метод парогазового транспорта; допант.