https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/2895 Tue, 14 Apr 2026 20:31:02 GMT 2026-04-14T20:31:02Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/31033 Методи та засоби математичного моделювання гідравлічних вібраційних і віброударних машин Іванчук, Ярослав Володимирович; Иванчук, Ярослав Владимирович; Ivanchuk, Yaroslav Дисертаційна робота присвячена питанням розробки і дослідження ефективної узагальненої методології ідентифікації процесів функціонування гідравлічних вібраційних і віброударних машин. У результаті розроблення узагальненої методології вперше використано метод графо-аналітичного визначення області стійкості роботи генератора імпульсів тиску. Розвинуто метод статистичної лінеаризації у стохастичних математичних моделях. Розроблено математичні моделі гідравлічних вібраційних і віброударних машин. Розроблено метод чисельного моделювання гідродинамічних процесів. Розроблено класифікацію типів коливальних систем. Запропоновано критерій визначення типу гідравлічних вібраційних та віброударних систем. Розроблено узагальнені методики та засоби комп’ютерного моделювання процесів функціонування гідравлічних вібраційних і віброударних машин. Розроблено інтегровано-розрахункове програмне середовище із використанням окремих програмних комплексів із застосуванням технології «клієнт-сервіс». Розроблено методику експериментального дослідження робочих процесів в гідроімпульсному приводі, а також технологічних характеристик оброблюваного середовища. Розроблено методику проєктного розрахунку приводу вібраційних та віброударних машин.; Диссертация посвящена вопросам разработки и исследования эффективной обобщенной методологии идентификации процессов функционирования гидравлических вибрационных и виброударных машин. В результате разработки обобщенной методологии впервые использован метод графо-аналитического определения области устойчивости работы генератора импульсов давления. Развит метод статистической линеаризации в стохастических математических моделях. Разработаны математические модели гидравлических вибрационных и виброударных машин. Разработан метод численного моделирования гидродинамических процессов. Разработана классификация типов колебательных систем. Предложен критерий определения типа гидравлических вибрационных и виброударных систем. Разработаны обобщенные методики и средства компьютерного моделирования процессов функционирования гидравлических вибрационных и виброударных машин. Разработано интегрированная расчетная программная среда с использованием отдельных программных комплексов и применением технологии «клиент-сервис». Разработана методика экспериментального исследования рабочих процессов в гидроимпульсном приводе, а также технологических характеристик обрабатываемой среды. Разработана методика проектного расчета поводу вибрационных и виброударных машин.; The dissertation is devoted to the development and research of an effective generalized methodology for identifying the functioning processes of hydraulic vibrating and vibro-impact machines. As a result of the development of a generalized methodology, the method of graph-analytical determination of the stability region of the pressure pulse generator was first developed. The method of statistical linearization in stochastic mathematical models is developed. Mathematical models of hydraulic vibrating and vibro-impact machines have been developed. A new method for the numerical simulation of hydrodynamic processes is developed. The classification of types of oscillatory systems is developed. A criterion for determining the type of hydraulic vibrating and vibration-shock systems is proposed. Developed generalized methods and tools for computer simulation of the functioning of hydraulic vibrating and vibro-impact machines. An integrated settlement software environment has been developed using separate software systems and client-service technology. A technique has been developed for experimental research of working processes in a hydro-pulse drive, as well as for the technological characteristics of the medium being treated. A design methodology for calculating the drive of vibrating and vibro-impact machines has been developed. Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Іскович-Лотоцький Ростислав Дмитрович Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/31033 2020-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/28354 Підвищення ефективності обчислення дійсних гармонічних перетворень на основі циклічних згорток Процько, Ігор Омельянович; Процько, Игорь Емельянович; Prots’ko, I. Дисертаційна робота присвячена питанням дослідження та розвитку ефективного підходу обчислення дійсних дискретних гармонічних перетворень (дискретних косинусних, синусних і перетворень Хартлі) на основі циклічних згорток. Вирішено актуальну науково-прикладну проблему підвищення ефективності обчислювальних характеристик дійсних дискретних гармонічних перетворень шляхом розроблення узагальненої методології, що вирішує завдання формування й аналізу структури дискретних гармонічних складових базису перетворення у вигляді набору ганкелевих циркулянтів і виконання обчислення перетворень на основі циклічних згорток. У результаті розроблення узагальненої методології одержано систематизовану сукупність принципів, методів, алгоритмів, способів для синтезу ефективних алгоритмів обчислення дійсних дискретних гармонічних перетворень на основі циклічних згорток. Для синтезу алгоритмів застосовано твірний масив, який визначається циклічним розкладом підстановки рядків/стовпців аргументів функції базису перетворення. Розвинуто метод цілочисельного пошуку ідентичних підматриць у блочно- циклічній структурі ядра перетворення, що використовує твірні масиви. Досліджено особливості синтезу алгоритмів для виконання обчислення чотирьох основних видів кожного з ДКП, ДСП, ДПХ перетворень на основі циклічних згорток. Показано, що замість примітивних елементів циклічних груп для формування блочно-циклічної структури базису перетворення простіше застосовувати твірні масиви, за якими формується базис перетворення з ганкелевими підматрицями. Обчислення циклічних згорток для послідовностей гармонічних коефіцієнтів з повторенням групи елементів, що зустрічаються в запропонованих алгоритмах, зменшує обсяг виконання циклічних згорток і, відповідно, обчислювальну складність дійсних дискретних гармонічних перетворень. Розроблено ефективні структури обчислювальних систем прямого і зворотнього виконання ДГП, що містять систолічні конвольвери виконання циклічних згорток. На основі узагальненої методології синтезу розроблено програмне забезпечення для швидкого обчислення ДГП довільного обсягу на основі циклічних згорток.; Разработан ряд методов эффективного вычисления дискретных преобразований класса Фурье, которые основываются на различных теоретических принципах. Метод, который использует для эффективного вычисления дискретных преобразований циклическую свертку, имеет низкие показатели вычислительной сложности, экономен при реализации в интегральных микросистемах, обобщается на разные виды преобразований. Диссертационная работа посвящена разработке обобщенной методологии синтеза эффективных алгоритмов вычисления вещественных преобразований с косинусными, синусными, касинусными базисными функциями на основании циклических сверток. Решена актуальная научно-прикладная проблема повышения эффективности вычислительных характеристик действительных ДГП путем разработки обобщенной методологии которая решает задачи формирования и анализа структуры дискретных гармонических составляющих базиса преобразования в виде набора ганкелевых циркулянтов и выполнения вычисления преобразований на основании циклических сверток. Для синтеза алгоритмов предложено использовать хэш массив, который определяется циклическим разложением подстановки строк/столбцов аргументов базисной функции ДГП. В результате разработки обобщенной методологии получена систематизированная совокупность принципов, методов, алгоритмов, способов для синтеза эффективных алгоритмов вычисления действительных дискретных гармонических преобразований на основании циклических сверток. Исследованы особенности синтеза алгоритмов для выполнения вычисления четырех видов каждого с ДКП, ДСП, ДПХ преобразований. Показано, что вместо поиска примитивных элементов для формирования перестановки, проще использовать хэш массивы, с помощью которых формируется базис преобразования с ганкелевыми подматрицами. Доказано эффективное использование для синтеза алгоритмов и анализа блочно- циклической структуры ядра ДГП хэш массива по сравнению с использованием примитивных элементов циклических групп. Вычисление циклических сверток для последовательностей данных с повторением группы элементов, которые встречаются в разработанных алгоритмах, уменьшает вычислительную сложность алгоритма. Разработаны эффективные структурные схемы содержащие систолические конвольверы для вычисления прямого и обратного ДГП на основании циклических сверток. Описана программная реализация синтеза быстрых алгоритмов вычисления ДГП произвольной длины на основании циклических сверток; The thesis is devoted to the research and development of an efficient approach to the computation of real discrete harmonic transforms based on cyclic convolutions and to the solution of the problems related to the analysis and synthesis of multiversion efficient algorithms for the computation of real transforms with cosine, sine, casine basis functions. The scientific and technical problems of the analysis and synthesis of efficient algorithms for computation of DCT, DST, DHT and their types using cyclic convolutions is resolved; the usage of a hashing array, which is formed via the cyclic of substitution of the basis matrix arguments, is proposed; the technique of the analysis of block cyclic structure of basis discrete harmonic transform using hashing arrays is developed. In result of analysis the efficient methods of the computation of the discrete transforms of Fourier class based on cyclic convolutions, the general approach to the synthesis of efficient algorithms for the computation of real harmonic transforms and their types is developed. The peculiarities of synthesis algorithms for efficient computation of each of the four types of DCT, DST, DHT are determined. The efficient usage for the synthesis of a hashing array compared with the primitive elements of cyclic groups is proved. The computations of cyclic convolutions for sequences of data with the repetitive groups of the harmonic coefficients, which occur in the proposed algorithms, reduce computational complexity of the algorithms. The computing structures that perform real discrete harmonic transforms based on cyclic convolution and the components of the efficient computation of fast cyclic convolutions are developed. The software implementation of the synthesis of fast algorithms for the computation of real discrete harmonic transforms based on cyclic convolutions is described. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/28354 2019-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/26088 Методи синтезу та ідентифікації еквівалентних математичних моделей багатовимірних динамічних об’єктів Чернова, Ірина Олександрівна; Чернова, Ирина Александровна; Chernova, I. O. Робота присвячена створенню методів синтезу та ідентифікації еквівалентних математичних моделей мінімального порядку для багатовимірних динамічних об’єктів. Доведено, що мінімально-фазові багатовимірні динамічні об’єкти, що мають від’ємні зворотні зв’язки, можна еквівалентно описувати, не виходячи за клас мінімально-фазових, диференціальними рівняннями з порядком, що дорівнює сумі порядку старшої похідної у правій частині та числа три. Для мінімально-фазових лінійних багатовимірних динамічних об’єктів, що працюють у режимі прямої передачі сигналу, вперше розроблено метод синтезу та ідентифікації процесів у них моделями мінімального порядку в класі мінімально- фазових, еквівалентними за частотою зрізу. Для замкнутих мінімально-фазових лінійних багатовимірних динамічних об’єктів вперше розроблено метод синтезу та ідентифікації процесів у них математичними моделями мінімального порядку в класі мінімально-фазових, еквівалентними за критичною частотою. Запропоновано метод синтезу та ідентифікації еквівалентних математичних моделей мінімально-фазових динамічних систем високого порядку в класі немінімально-фазових з порядком, не вищим другого. Доведено, що оптимальною математичною моделлю стаціонарного часового ряду, який є моделлю процесу в стохастичному дискретному динамічному об’єкті, є модель авторегресії-ковзного середнього, що має третій порядок і по авторегресійній складовій, і по ковзному середньому. Узагальнено метод синтезу математичних моделей нелінійних динамічних систем з нелінійними характеристиками та моделями інерційної частини першого порядку на задачі еквівалентування нелінійних динамічних систем з другим порядком інерційної частини. Практична цінність отриманих в дисертації результатів полягає у тому, що вони доповнюють теорію синтезу та ідентифікації математичних моделей багатовимірних динамічних об’єктів умовами їх еквівалентування математичними моделями мінімально-допустимого порядку.; Работа посвящена созданию методов синтеза и идентификации эквивалентных математических моделей минимального порядка для многомерных динамических объектов. Доказано, что минимально-фазовые многомерные динамические объекты, имеющие отрицательные обратные связи, можно эквивалентно описывать, не выходя за класс минимально-фазовых, дифференциальными уравнениями с порядком, равным сумме порядка старшей производной в правой части и числа три. Для минимально-фазовых линейных многомерных динамических объектов, работающих в режиме прямой передачи сигнала, впервые разработан метод синтеза и идентификации процессов в них моделями минимального порядка в классе минимально-фазовых, эквивалентными по частоте среза. Для замкнутых минимально-фазовых линейных многомерных динамических объектов впервые разработан метод синтеза и идентификации процессов в них математическими моделями минимального порядка в классе минимально-фазовых, эквивалентными по критической частоте. Предложен метод синтеза и идентификации эквивалентных математических моделей минимально-фазовых динамических систем высокого порядка в классе неминимально-фазовых с порядком, не выше второго. Доказано, что оптимальной математической моделью стационарного временного ряда, являющегося моделью процесса в стохастическом дискретном динамическом объекте, является модель авторегрессии-скользящего среднего, имеющая третий порядок и по авторегрессионной составляющей, и по скользящему среднему. Обобщен метод синтеза математических моделей нелинейных динамических систем с нелинейными характеристиками и моделями инерционной части первого порядка на задачи эквивалентирования нелинейных динамических систем со вторым порядком инерционной части. Практическая ценность полученных в диссертации результатов заключается в том, что они дополняют теорию синтеза и идентификации математических моделей многомерных динамических объектов условиями их эквивалентирования математическими моделями минимально допустимого порядка.; Thesis researches the creation of methods for synthesis and identification of mathematical models of minimum order for decreasing time when used in tasks of analysis and optimisation of processes in multidimensional dynamic objects. For the first time the research proves that the process in minimum phase dynamic objects with negative feedback which are described by the linear differential equation of the high orders, may be equivalently described within the scope of minimum phase ones by the differential equations of minimum order, which equals the sum of maximum order of the derivative in the right part and a three num. For the minimum phase linear multidimensional dynamic objects, that operate in the mode of the real time signal transmission and which do not have the derivatives in the right part of the differential mathematical model, there had been for the first time developed the method for identification of the processes by the mathematical models not higher than that of the third order, equivalent as for the cutoff frequency. The algorithm of the method is based on the system of the equations, one part of which shall be synthesised with the consideration of the boundary conditions, set by the minimum frequency and cutoff frequency, and the other part shall be synthesised using the standard procedure of the least squares method with the use of Bode magnitude plots. The suggested method of synthesis and identification of the equivalent models had been transformed into the multidimensional continuous linear minimum phase dynamic objects, described by the differential equations with the derivatives in the right part. Practical value of the results obtained is that, first of all, they complement to the theory of synthesis and identification of the mathematical models of dynamic systems with the conditions of using the equivalent mathematical models with the minimum allowed order instead of mathematical models of multidimensional dynamic objects, that is, objects of the high orders in the tasks of their analysis and optimisation, they also complement this theory with the methods for identification of the equivalent models, for which there had been created specific realisation algorithms and calculation correlations for the evaluation of the adequacy. Tue, 01 Jan 2019 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/26088 2019-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/23028 Методи математичного та комп’ютерного моделювання динаміки вимірювальних перетворювачів на основі інтегральних рівнянь Ситник, Олександр Олексійович; Сытник, Александр Алексеевич; Sytnyk, O. O. У дисертаційній роботі вирішена науково-технічна проблема створення і розвитку математичного і комп’ютерного моделювання динаміки широкого класу сучасних вимірювальних перетворювачів. Як вдосконалення запропоновано, обґрунтовано та досліджено інтегральний метод математичного моделювання процесів у вимірювальних перетворювачах, який полягає в застосуванні математичних моделей у вигляді інтегральних операторів та рівнянь Вольтерри. Розроблено методи формування явних і неявних непараметричних моделей динаміки стаціонарних вимірювальних перетворювачів з зосередженими та розподіленими параметрами, в тому числі макромоделей. Проаналізовано властивості непараметричних динамічних моделей у вигляді інтегральних рівнянь Вольтерри, що визначають їх функціональні можливості при дослідженні різних класів вимірювальних перетворювачів, а також сформульовано особливості, що впливають на вибір методів і розробку алгоритмів для чисельного розв’язання рівнянь і створення програмних засобів їх комп’ютерної реалізації. Розвинено алгоритмічні основи швидких обчислювальних процесів реалізації інтегральних моделей на основі врахування властивостей сепарабельних ядер. Запропоновано метод чисельного розв’язання інтегральних рівнянь Вольтерри І роду в некоректній задачі відновлення вхідного сигналу вимірювального перетворювача з розподіленими параметрами; метод забезпечує отримання стійкого розв’язку на основі «внутрішньої» регуляризації із застосуванням способу модельних експериментів. На основі запропонованих алгоритмів вперше розроблений комплекс прикладних програм для моделювання широкого класу вимірювальних перетворювачів, з реалізацією лінійних і нелінійних інтегральних моделей та їх систем у середовищі MATLAB; програмні засоби організовані відповідно до прийнятої в системі MATLAB концепції пакетів прикладних програм, що дозволяє використовувати такі властивості, як можливість спільного використання з іншими пакетами прикладних програм, можливість аналізу, корекції і застосування розроблених функцій як шаблонів для розробки нових додатків; розроблена методика використання програм комплексу для розв’язання конкретних задач. За допомогою запропонованих алгоритмів і розроблених програмних засобів вирішено ряд наступних прикладних задач: формування інтегральних динамічних моделей вимірювальних перетворювачів вологості газу, швидкості потоку, кута повороту, прискорення, витрат, тиску, температури, хемотронного ВП; побудова моделей градієнтних приймачів теплових потоків; отримання за експериментальними даними інтегральних моделей газоаналізаторів, плівкового термоприймача, п’єзоелектричного датчика тиску та ін.; В диссертационной работе решена научно-техническая проблема создания и развития математического и компьютерного моделирования динамики широкого класса современных измерительных преобразователей. В качестве усовершенствования предложен, обоснован и исследован интегральный метод математического моделирования процессов в измерительных преобразователях, который заключается в применении математических моделей в виде интегральных операторов и уравнений Вольтерры. Разработаны методы формирования явных и неявных непараметрических моделей динамики стационарных измерительных преобразователей с сосредоточенными и распределенными параметрами, в том числе макромоделей. Проанализированы свойства непараметрических динамических моделей в виде интегральных уравнений Вольтерры, определяющие их функциональные возможности при исследовании различных классов измерительных преобразователей, а также сформулированы особенности, влияющие на выбор методов и разработку алгоритмов для численного решения уравнений и создание программных средств их компьютерной реализации. Получили развитие алгоритмические основы быстрых вычислительных процессов реализации интегральных моделей на основе учета свойств сепарабельних ядер. С помощью предложенных алгоритмов и разработанных программных средств решен ряд следующих прикладных задач: формирование интегральных динамических моделей измерительных преобразователей влажности газа, скорости потока, угла поворота, ускорения, расхода, давления, температуры, хемотронных ИП; построение моделей градиентных приемников тепловых потоков; получение по экспериментальным данным интегральных моделей газоанализатора, пленочного термоприемника, пьезоэлектрического датчика давления и т.д.; Thesis work solved the problem of scientific and technical creation and development of mathematical and computer modeling of dynamics of a wide class of modern measuring transducers. As improvements, the cumulative method of mathematical modeling of processes in the measuring transducers is suggested, grounded and examined, which consists in the application of mathematical models in the form of operators and Volterra equations. Methods for formation of explicit and implicit nonparametrical models of the dynamics of the stationary measuring transducers with concentrated and distributed parameters, including macromodels are developed. The properties of nonparametrical dynamic models in the form of integral Volterra equations are analyzed, that determine their functionalities in the study of various classes of measuring transducers, as well as features are formulated that influence the choice of methods and the development of algorithms for the numerical solution of equations and creating software for their computer realization. Algorithmic fundamentals of fast computing processes of implementation of integrated models are developed that are based on the account of the properties of separable nuclei. The method of formation is developed based on two-dimensional transient features of integrated dynamic models of non-stationary measuring transducers with concentrated and distributed parameters. The method of identification of non-stationary measuring transducers is suggested based on algebraic system solution, obtained by approximation of the integral operator that has potentially high performance and is interference-free. Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/23028 2018-01-01T00:00:00Z