https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/2903 Thu, 09 Apr 2026 03:15:24 GMT 2026-04-09T03:15:24Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/34151 Розробка та дослідження пристрою контролю характеристик роторної системи з газомагнітним підвісом Кулаков, Павло Ігорович; Kulakov, P. I.; Кулаков, Павел Игоревич Дисертація присвячена розробці та дослідженню пристрою контролю характеристик конічної роторної системи в газомагнітному підвісі синхронної гістерезисної електричної машини. У роботі проаналізовано математичну модель конічної роторної системи в газомагнітному підвісі, досліджена стійкість системи. Досліджено процес виникнення крутильних коливань, встановлені аналітичні співвідношення, що дозволяють реалізувати спосіб вимірювання і контролю моменту інерції, побудований на вимірюванні амплітуди крутильних коливань, який має більш високу швидкодію у порівнянні з відомими. Запропоновані нові тахометричні перетворювачі «кут повороту-напруга», перетворювач кутової швидкості у частоту, який дозволяє змінювати розрізнювальну здатність за кутом повороту з метою мінімізації похибки вимірювання кутової швидкості та підвищення достовірності її контролю. Розроблено математичні моделі тахометричних перетворювачів. Запропонована структурна схема пристрою контролю кутової швидкості та моменту інерції, розроблено алгоритми його роботи. Проаналізовано похибки вимірювання кутової швидкості при використанні розроблених тахометричних перетворювачів, отримано закони розподілу похибки вимірювання при різних рівнях завад, розрахована вірогідність контролю кутової швидкості та моменту інерції. Отримані аналітичні вирази для оптимального кроку дискретизації при контролі кутової швидкості за допомогою розроблених тахометричних перетворювачів. Розроблена методика інженерного проектування пристрою та проведено експериментальні дослідження об’єкту контролю.; Диссертация посвящена разработке и исследованию устройства контроля характеристик конической роторной системы в газо-магнитном подвесе синхронной гистерезисной электрической машины. В работе проанализирована математическая модель конической роторной системы в газо-магнитном подвесе, исследована устойчивость системы. Исследован процесс возникновения крутильных колебаний, установлены аналитические соотношения, позволяющие реализовать способ измерения и контроля момента инерции, основаный на измерении амплитуды крутильных колебаний, который имеет более высокое быстродействие в сравнении с известными. Предложены новые тахометрические преобразователи «угол поворота - напряжение», преобразователь угловой скорости в частоту, который позволяет изменять разрешающую способность по углу поворота с целью минимизации погрешности измерения угловой скорости и повышения достоверности ее контроля. Разработаны математические модели тахометрических преобразователей. Предложена структурная схема устройства контроля угловой скорости и момента инерции, разработан алгоритм его работы. Проанализированы погрешности измерения угловой скорости при использовании разработаных тахометрических преобразователей, получены законы распределения погрешности при разных уровнях помех, расчитаны показатели достоверности контроля угловой скорости и момента инерции. Получены аналитические выражения для оптимального шага дискретизации при контроле угловой скорости при использовании разработаных тахометрических преобразователей. Разработана методика инженерного проектирования устройства и проведены экспериментальные исследования объекта контроля.; The thesis is devoted to development and research of a device of verifying of performances of a conic rotor system in gas-magnetic hanger of the synchronous hysteresis electrical machine. In work the mathematical model of a conic rotor system in gas-magnetic hanger is analysed, the forces, operating on a curl are investigated. The research of a stability of a system is carried out at presence on a stator the stratum of a unmagnetized material and at its lack. In work the process of origin of rotating oscillations of a curl in gas-magnetic hanger is investigated, by a solution of a system of the differential equations the equation of rotating oscillations of a curl is obtained, the assotiation is established which connects amplitude of rotating oscillations of a curl to its reduced moment of inertia, that has enabled to realize a mode of its verifying of higher speed, on a comparison with known. Three are developed of a tachometer converter "an angle of a turn - voltage", the principle of which operation is based on modulation uniform of a light stream hitting on a photosensitive stratum of the photoreceiver based on a pair the photo diode - operational amplifier, with the help of which it is possible: a measurement of an angular velocity by digital derivation of an output signal with uniform by a pitch; a measurement of an initial angular position; to simplify the definition of direction of rotation; their mathematical models are developed which take into account influence of parasitic parameters of element basis. In work the structure scheme of a device of verifying based on a developed of tachometer converters, algorithm of verifying of an angular velocity, moment of inertia, algorithm of a measurement of the speed diagrams and mechanical performances is offered. The frequency converter of an information parameter of an output signal developed tachometer converter with a possibility of a modification of a resolving power on an angle of a turn is offered, that allows by set of an optimum resolving power to minimize a mean-square deviation value of an error of verifying of an angular velocity and thus to raise reliability of its verifying. The analytical expressions of an assotiation of a resolving power from controlling voltage and optimum resolving power from parameters of rotation are obtained. The analytical expression for an optimum pitch of digital derivation is obtained at verifying an angular velocity, that allows to minimize an error of its measurement and by that to raise reliability of verifying. The frequency properties developed of tachometer converters are investigated at various values of a constant of time of photo diodes, the maximum values of angular velocities are established, at which the error of primary transformation stipulated by frequency properties of photoreceivers is small. The component errors of a measurement of an angular velocity and moment of inertia with the help of developed of tachometer converters are analysed. The numerical methods design compositions of their laws of distribution, the indexes of reliability of verifying of an angular velocity - error of the first and second sort, in an assotiation from a level of parasites in an output signal of a tachometer converter are designed. The indexes of reliability of verifying of a moment of inertia in an assotiation from mean-square deviation of an error of his measurement are designed. The experimental researches of a device of verifying are carried out, the technique of its engineering projection is developed. The designer documentation and schematic diagrams of tachometer converters, block of interface with the personal computer, soft is developed. Fri, 01 Jan 1999 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/34151 1999-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/22937 Метод і ультразвуковий засіб вимірювального контролю витрат плинних середовищ Гладишевський, Микола Володимирович; Гладышевский, Николай Владимирович; Gladyshevskyi, M. V. Робота присвячена розв’язанню важливої науково-практичної задачі під- вищення точності та вірогідності вимірювального контролю витрат плинних середовищ на основі використання ультразвукового амплітудно-частотного ме- тоду. В роботі проаналізовано сучасний стан методів та засобів вимірювального контролю витрат плинних середовищ, виявлено їх переваги та недоліки. Запро- поновано математичну модель поширення ультразвукової хвилі в плинному се- редовищі. Запропоновано ультразвуковий амплітудно-частотний метод вимі- рювання швидкості потоку, який полягає у визначенні резонансної частоти уль- тразвукової хвилі. Розроблено математичну модель ультразвукового вимірюва- льного перетворювача швидкості плинних середовищ, засіб вимірювального контролю витрат природного газу, який може бути застосований в газопрово- дах невеликого діаметру. Проведено аналіз результатів експериментальних до- сліджень засобу вимірювального контролю витрат плинних середовищ, отри- мано аналітичні залежності статичних метрологічних характеристик та оцінено впливні величини на вимірювальний канал засобу контролю.; Работа посвящена решению важной научно-практической задачи повы- шения точности и достоверности измерительного контроля расхода текучих сред на основе использования ультразвукового амплитудно-частотного метода. В работе проанализировано современное состояние методов и средств измери- тельного контроля расхода текучих сред, выявлены их преимущества и недо- статки. Предложено математическую модель распространения ультразвуковой волны в текучей среде, ультразвуковой амплитудно-частотный метод измере- ния скорости потока, который заключается в определении резонансной частоты ультразвуковой волны. Разработана математическая модель ультразвукового измерительного преобразователя скорости текучих сред, средство измеритель- ного контроля расхода природного газа, которое может быть применено в газо- проводах небольшого диаметра. Проведен анализ результатов эксперименталь- ных исследований средства измерительного контроля расхода текучих сред, получены аналитические зависимости статических метрологических характери- стик и оценены влияние величины на измерительные каналы средства кон- троля.; The thesis paper is concerned with solving an important scientific and practical task of increasing the accuracy and probability of flowing medium flow rate measuring control based on the use of ultrasonic amplitude-frequency method. The present state of methods and means of measurement control for flowing medium flowrate is analyzed, their advantages and disadvantages are revealed. Such method is ultrasonic method, which despite disadvantages has many advantages over other methods, such as: zero lag and contactless of measurement; the absence of moving parts in the flow and pressure losses in the pipelines. The mathematical model of the ultrasonic wave propagation in a fluid medium is proposed, which describes the behavior of the signal in the near zone due to changes in the frequency and flow velocity. It is established that the density of the flowing medium and its temperature, significantly influences the magnitude of the output signal and for natural gas the adiabatic index and the compressibility factor of gas. An ultrasonic amplitude-frequency method for measuring the flow velocity is proposed, which consists in determining the resonance frequency of an ultrasonic wave, that is uniquely associated with the velocity of the flowing medium, which corresponds to the last diffractive maximum of the near zone. This approach has allowed to reduce the zone of insensitivity and thereby to increase the accuracy and probability of measurement control of flowing medium and use it as a mean of measurement control for flowing medium flowrate in conduits with small cross-section. The mathematical model of the ultrasonic measuring transducer of the flowing medium velocity was developed and the obtained dependency was simulated, from which it is evident that the dependence of the resonance frequency of the ultrasonic wave on the flow velocity does not depend on the flow direction. The dependence of the change in the frequency of the ultrasonic signal from time is obtained, that is results in high response speed. The device for measurement control of natural gas flowrate was developed, which can be applied in gas pipelines with small diameter (from 25 mm) and in conditions of sharp change of flowrate. The simulation of this device was carried out, based on the equivalent scheme of the measuring transducer with the bandpass filter. The simulation results showed the adequacy the proposed method. The reaction time of the system on the frequency change of the generator was estimated. The algorithm of measurement control of flowrate is given. The analysis results of experimental studies of the mean of measurement control for flowing medium flowrate has been carried out, which showed the convergence of theoretical and experimental characteristics. Model error does not exceed 10%. The dependences of the general law of the distribution of the measurement error of the flow velocity measurement are given and it is established that the distribution law is normal. The errors of the first α = 0.035 and the second kind β = 0.0028 ÷ 0.0002 were calculated. The probability of acceptance by mean of measurement control of the correct result is 0.96, which is 1% higher than that of known means. The analytical dependences of static metrological characteristics were obtained and the influence values on the measurement channel of the control instrument were estimated. It has been established that the measurement error value does not exceed 1%. Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/22937 2018-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/20127 Метод і безконтактний засіб контролю кутових положень на основі автогенераторних пристроїв із магніточутливими транзисторами Білилівська, Ольга Петрівна; Белиловская, Ольга Петровна; Bilylivska, O. P. У дисертаційній роботі викладено результати досліджень, які спрямова- ні на підвищення вірогідності контролю кутових положень шляхом розроблен- ня нового методу і засобу контролю. Запропоновано метод контролю кутових положень на основі автогенераторних пристроїв із магніточутливими транзис- торами, який відрізняється від існуючих безконтактним перетворенням кутово- го положення в синусний та косинусний частотні сигнали за допомогою авто- генераторних пристроїв, що надало принципову можливість підвищення вірогі- дності контролю кутових положень. Розроблено сенсори кутових положень на основі автогенераторних при- строїв із двостоковими і двоколекторними магніточутливими транзисторами та їх математичні моделі, що дозволило підвищити чутливість і зменшити похиб- ку вимірювання кутового положення. Розроблено безконтактний засіб контролю кутових положень на основі автогенераторних пристроїв із магніточутливими транзисторами, що дозволив підвищити вірогідність контролю. Запропоновано математичну модель, яка від- різняється від відомих тим, що описує процеси перетворення фізичних величин «кутове положення – магнітна індукція – частота – цифровий код» і є рівнянням перетворення засобу контролю кутових положень. Здійснено оцінювання метрологічних характеристик засобу контролю. Максимальна зведена похибка розробленого засобу складає 0,015%. Проведено експериментальні дослідження, що підтверджують висунуті теоретичні положення. Вірогідність контролю кутових положень складає 0,98, що на 0,06 вище, ніж у відомих засобів.; В диссертационной работе изложены результаты исследований, направ- ленных на повышение достоверности контроля угловых положений путем раз- работки нового метода и средства контроля. Предложен метод контроля угло- вых положений на основе автогенераторных устройств с магниточувствитель- ными транзисторами, который отличается от существующих бесконтактным преобразованием углового положения в синусный и косинусный частотные сигналы с помощью автогенераторных устройств, что позволило принципиаль- но повысить достоверность контроля угловых положений. Разработаны сенсоры угловых положений на основе автогенераторных устройств с двухстоковыми и двухколекторными магниточувствительными транзисторами и их математические модели, что позволило повысить чувстви- тельность и уменьшить погрешность измерения углового положения. Разработано бесконтактное средство контроля угловых положений на основе автогенераторных устройств с магниточувствительными транзисторами, с помощью которого удалось повысить достоверность контроля. Предложена математическая модель, которая отличается от существующих тем, что описы- вает процессы преобразования физических величин «угловое положение – маг- нитная индукция – частота – цифровой код» и является уравнением преобразо- вания средства контроля угловых положений. Выполнено оценивание метрологических характеристик средства кон- троля. Максимальная приведенная погрешность разработанного средства не превышает 0,015%. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие выдви- нутые теоретические положения. Достоверность контроля угловых положений составляет 0,98, что на 0,06 выше, чем в известных средств.; The thesis presents results of the research on increasing probability of angular position control due to development of new method and instrument for control. Some features of angular position control of rotary supports have been considered taking into account the effect of the error of angular position adjustment on the radar accuracy. A new classification of instruments for angular position control has been proposed. Classification criteria are the output type, the type of contact with the measured medium, measurement range, and physical operating principles. The choice of magnetic type of the measurement methods and instruments was explained. An analysis of some scientific papers showed that self-oscillating devices for conversion of physical quantities based on reactive properties of semiconductor devices enable sensitivity increasing and measurement error reduction. A review of galvanomagnetic magnet-sensitive devices for controlling angular positions showed that magnetsensitive transistors have much higher sensitivity than other galvanomagnetic transducers. The static metrological characteristics of measuring channel of instrument for angular position control based on self-oscillating devices with magnet-sensitive transistors were estimated. Basic errors of the control device have been detected. . The conventional error of the developed device does not exceed 0.015%. The results of an experimental research of instrument for angular position control support theoretical expectations and confirm efficiency of the proposed method. By using a series criterion based on the sample median and a square successive difference criterion independence and stationarity of the statistical series of measuring values. It was confirmed, that the law of distributing of measurement error is normal. The dependence of Type I and Type II errors on the standard deviation of the measurement error of angular position have been estimated. It was calculated that the probability of controlling angular position by the developed device is 0.98, which is by 0,06 higher than that of the known instruments. Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/20127 2018-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/13595 Методи та оптико-електронні засоби вимірювального контролю температури розплавів скломас з використанням інформативної надлишковості Корогод, Ганна Олександрівна; Корогод, Анна Александровна; Korogod, G. O. Дисертація присвячена вирішенню задачі підвищення точності та достовірності вимірювального контролю температури скломаси в процесі скловаріння при застосуванні методів та методології надлишкових вимірювань. Розроблено математичні моделі та оптико-електронні методи надлишкових вимірювань температури при різних видах функції перетворення вимірювального каналу: лінійній, квадратичній, кубічній, поліноміальній (3-го ступеня) та логарифмічній. Виведені рівняння надлишкових вимірювань, у яких завдяки операції віднімання виключається адитивна складова похибки вимірювання, а завдяки операції ділення – мультиплікативна. Встановлено, що методи надлишкових вимірювань забезпечують лінійну залежність результату вимірювання від потоку оптичного випромінення. На основі запропонованих методів розроблено ряд технічних рішень цифрових пірометрів. Установлено, що, у порівнянні з відомими методами, методи надлишкових вимірювань забезпечують високу достовірність вимірювального контролю температури, не меншою ніж 0,97.; Диссертация направлена на решение задачи повышения точности и достоверности измерительного контроля температуры стекломасс в процессе варки стекла с использованием методологии и методов избыточных измерений. Разработаны математические модели и оптико-электронные методы избыточных измерений температуры с автоматическим исключением систематических погрешностей (обусловленных изменением параметров функции преобразования) при различных видах функции преобразования измерительного канала: линейной, квадратичной, кубической, полиномиальной (3-й степени) и логарифмической. В основу математических моделей методов избыточных измерений положено формирование информативной избыточности — оптимального (необходимого и достаточного) количества рядов физических величин (потоков оптического излучения), которые, во-первых, однородны с искомой (информативной), а, во-вторых, размеры этих величин составляют арифметическую прогрессию. Число потоков оптического излучения выбирается в зависимости от вида функции преобразования и числа неизвестных её параметров. На основании предложенного ряда потоков оптического излучения и вида функции преобразования составлена соответствующая система уравнений величин, которая характеризует состояние измерительного канала в дискретные моменты времени. В результате решения данной системы было получено уравнение избыточных измерений потока излучения, какое используется при определении температуры. Решение уравнения избыточных измерений показало, что благодаря операции вычитания исключается аддитивная составляющая погрешности измерений, а благодаря операции деления — мультипликативная. Установлено, что результат измерительного преобразования мощности потока оптического излучения не зависит от параметров функции преобразования измерительного канала и ее отклонения от номинального значения. Кроме того, усреднение результатов многократных измерений способствует повышению точности и уменьшению случайной составляющей погрешности измерения.; The dissertation is directed on the decision of a task on increase of accuracy of the measuring control of temperature process of cooking of a glass with application of redundant measurements. The mathematical models and optico-electronic methods of redundant measurements of temperature with automatic correction of errors are developed at various kinds of function of transformation of the measuring channel: linear, square-law, cubic, logarithmic and function of transformation, which is described by the multimember of 3-rd degree. The problems of redundant measurements are deduced, in which due to operation of subtraction the additive component of an error of measurements is excluded, and due to operation of division – the multiplicate component. Besides the averaging of reusable measurements, in turn, promotes increase of accuracy and reduction of casual errors of a different origin. On the basis of the offered methods the technical decisions digital pyrometers are developed. Is established, that, in comparison with a method of direct measurements, the methods of superfluous measurements provide high efficiency of automatic exception of a regular making error with probability of measurement of temperature, not smaller than 0,97. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/13595 2016-01-01T00:00:00Z