http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/499 2026-04-06T12:24:28Z 2026-04-06T12:24:28Z Білущак, Юрій Ігорович Bilushchak, Yu. I. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48165 2025-04-15T09:05:54Z 2024-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання процесів масоперенесення у складних тілах з мікроструктурою Автори: Білущак, Юрій Ігорович; Bilushchak, Yu. I. Короткий огляд (реферат): Білущак Ю.І. Математичне моделювання процесів масоперенесення у складних тілах з мікроструктурою. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спе ціальністю 01.05.02 – «Математичне моделювання та обчислювальні методи» (з технічних наук). – Інститут прикладних проблем механіки і математики ім.Я.С.Підстригача Національної академії наук України, 2024. Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-прикладної проблеми, що полягає у розвиненню підходів і методів математичного моделювання процесів масоперенесення в складних і складених тілах, що супроводжуються процесами сорбції-десорбції, каскадним розпадом або хімічними реакціями, за експериментальних даних на границі тіла. Основний зміст дисертаційної роботи складається з семи розділів. У розділі 1 проаналізовано узагальнені літературні джерела щодо каскадного радіоактивного розпаду та ланцюгових хімічних реакцій, каскадного механізму та його стадій хімічних реакцій, кінетичних закономірностей нерозгалужених ланцюгових реакцій, стосовно радіоактивних елементів в грунтах та хімічного забруднення грунтів, щодо очищення забруднення питних і стічних вод. У розділі 2 в аксіоматизованому вигляді побудовано вихідні нелінійні співвідношення математичної моделі термомеханогетеродифузії у середовищі з пастками за каскадного розпаду домішкових частинок, які складаються з балансових рівнянь маси компонент і тіла в цілому, імпульсу, потенціальної, кінетичної, внутрішньої та повної енергії, ентропії, а також рівнянь стану та кінетичних співвідношень. Запропонований варіант лінеаризації рівнянь стану та кінетичних співвідношень та побудована ключова система рівнянь термомеханогетеродифузії у багатокомпонентному тілі з урахуванням каскадного розпаду частинок домішки у випадку вибору в якості розв’язуючих функцій температури, густини тіла, вектора переміщення точок континууму центрів мас та концентрації домішкових компонент, у т.ч. тих, що утворилися в наслідок розпаду. Отримано часткові варіанти математичної моделі гетеродифузії у середовищі з пастками за каскадного розпаду мігруючих речовин за умов термодинамічної рівноваги щодо процесів переходу частинок між різними станами. У розділі 3 на основі отриманих часткових модельних варіантів досліджуються процеси масоперенесення домішкових речовин у середовищах з мікроструктурою за каскадного розпаду домішкових компонент. Для конкретної схеми розпаду для моделей дифузії у середовищі з ефективними характеристиками, невзаємодіючих потоків та дифузії у середовищі з пастками сформульовані зв’язані крайові задачі каскадного типу, коли концентрація частинок на певному кроці розпаду є джерелом маси розпадної речовини на наступному кроці, яка теж дифундує, сорбується, десорбується і розпадається. Розв’язки крайових задач каскадного типу для зазначених математичних моделей побудовані за ітераційною процедурою з використанням функцій Гріна. Розділ 4 присвячений дослідженню процесів масоперенесення домішкових речовин двома шляхами з урахуванням взаємних переходів частинок між станами та каскадного розпаду домішкових компонент. Розроблений аналітико-ітераційний метод побудови розв’язків крайових задач гетеродифузії каскадного типу. Знайдено та кількісно досліджено концентрації та потоки маси мігруючих компонент, а також визначено кількість відповідних речовин, що за певний проміжок часу пройшли через одиницю площі деякої поверхні, наприклад, через нижню границю шару. У розділі 5 на основі загальної математичної моделі термомеханогете родифузії розпадних мігруючих речовин у середовищі з пастками зроблені постановки відповідних крайових задач каскадного типу та за аналітико-ітераційним методом з використанням функцій Гріна побудовані розв’язки для концентрацій розпадних домішок на кожному з етапів розпаду на швидкому, повільному шляхах міграції, в пастках та для сумарних концентрацій. Означено матричну функцію Гріна задачі гетеродифузії у середовищі з пастками та встановлено її основні закономірності. На основі отриманих формул розроблений пакет програм GeterPas для комп’ютерного моделювання процесів масоперенесення у тілі з пастками за каскадного розпаду домішкових речовин. У розділі 6 розвинуто два підходи до математичного моделювання процесів перенесення в складних і складених, у тому числі пористих, тілах. Перший з них базується на фізично обґрунтованій математичній моделі у лінеаризованому варіанті, формулюванні на цій основі контактно-крайових задач з урахуванням умов неідеального контакту на концентрацію домішкової речовини, знаходженні точного аналітичного розв’язку сформульованої задачі за допомогою методу інтегральних перетворень окремо в різних фазах, комп’ютерному моделюванні отриманих розв’язків. Розроблено системний підхід до математичного опису процесів перенесення в багатофазних системах з мезо- або мікроструктурою за наявності експериментальних даних на одній з границь тіла, який застосовано до математичного опису процесів у тришарових фільтрах води (тришарове пористе тіло). Розвинуто метод чисельного подвійного інтегрування зі змінними верхніми межами і побудовано новий алгоритм методу розв’язання нелінійного функціонального рівняння на відрізку невідомої довжини. Розділ 7 присвячений побудові математичної моделі на основі балансових співвідношення маси компонент системи для кількісного опису процесів масопере несення частинок забруднення з водним розчином через засипний фільтр води з урахуванням пом’якшення води за допомогою хімічної реакції. Тут за компоненти термодинамічної системи прийнято взаємодіючі дискретні сукупності матеріальних частинок, які утворюють основу тіла (скелет фільтра), водного розчину та домішкові частинки, які сорбуються, у двох виділених станах - у водному розчині та сорбовані на скелеті фільтра, сполуку одного з основних катіонів (яка спричинює надмірну твердість води), реагент, частинки нерозчинної речовини, які утворилися в наслідок хімічної реакції та молекули газу, які миттєво випаровуються. Практичне значення отриманих результатів дисертаційного дослідження полягає у формулюванні основних співвідношень математичної моделі термомеханогетеродифузії за каскадного розпаду дифундуючих речовин у багатокомпонентному середовищі з пастками; отриманні часткових моделей масоперенесення, які враховують каскадний розпад мігруючих частинок та особливості мікроструктури тіла; розробленні системного підходу до математичного опису процесів перенесення в складних і складених системах за наявності експериментальних даних на одній з границь тіла, за яким з використанням технічної умови існування часу насичення фільтра, тобто втрату його сорбційної здатності, встановлено параметри роботи фільтра, у розвиненні методу чисельного інтегрування подвійних інтегралів зі змінними верхніми межами і змінною областю інтегрування; у проєктуванні архітектури та розробленні програмних комплексів для кількісного дослідження поширення домішкових речовин в тілах з мікроструктурою. Ключові слова: математичне моделювання, складне та складене тіло (середовище складної та складеної структури), каскадний розпад, ключова лінеаризована система, гетеродифузія, метод чисельного інтегрування, програмне забезпечення, системний підхід, скінченне інтегральне перетворення, фізичний процес, програмний модуль, комп’ютерне моделювання, експлуатаційний параметр; Bilushchak Yu.I. Mathematical modeling of mass transfer processes in complex bodies with a microstructure. - Qualifying scientific work on manuscript rights. Thesis for a Doctoral degree in Technical Science, speciality 01.05.02 – "Mathematical modeling and computational methods" (from technical sciences).– Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics of National Academy of Sciences of Ukraine, 2024. The thesis is devoted to solving the important scientific and applied problem, which consists in the development of approaches and methods for mathematical modeling of mass transfer processes in complex and composite bodies accompanied by sorption desorption processes, cascade decay or chemical reactions, under experimental data at the body boundary. The main content of the thesis consists of seven chapters. Chapter 1 analyzes generalized literature sources on cascade radioactive decay and chain chemical reactions, cascade mechanism and its stages of chemical reactions, kinetic regularities of unbranched chain reactions, regarding radioactive elements in soils and chemical contamination of soils, on the treatment of drinking and wastewater pollution. In Chapter 2, the original nonlinear relationships of the mathematical model of thermomechanoheterodiffusion in a medium with traps accompaning the cascade decay of impurity particles are constructed in the axiomatized form. The full model consists of the balance equations of the mass of the components and the body as a whole, momentum, potential, kinetic, internal and total energy, entropy, and equations of state and kinetic relations. A variant of linearization of the equations of state and kinetic relations is proposed and the key system of equations for thermomechanoheterodiffusion in a multicomponent body is constructed taking into account the cascade decay of impurity particles in the case of choosing the temperature, body density, the vector of displacement of the points of the mass centers continuum and the concentration of impurity components, including those formed as a result of decay, as the solving functions. Partial variants of the mathematical model of heterodiffusion in a medium with traps under the cascade decay of migrating substances under conditions of thermodynamic equilibrium with respect to the processes of intertransition of particles between different states are obtained. In Chapter 3, on the basis of the obtained partial model variants, the processes of mass transfer of impurities in media with microstructure under the cascade decay of impurity components are investigated. For the specific scheme of decay, the coupled cascade-type initial-boundary value problems are formulated for the models of diffusion in a medium with effective characteristics, non-interacting flows, and diffusion in a medium with traps, when the concentration of particles at a certain decay step is the source of the mass of decaying matter at the next step, which also diffuses, sorbs, desorbs, and decays. The solutions of the cascade-type initial-boundary value problems for these mathematical models are constructed by an iterative procedure using Green's functions. Chapter 4 is devoted to the investigation of the processes of mass transfer of impurities by two ways, taking into account the mutual transitions of particles between states and the cascade decay of impurity components. An analytical-iterative method for constructing the solutions to cascade-type heterodiffusion initial-boundary value problems is developed. The concentrations and mass fluxes of migrating components are found and quantitatively studied, as well as the amount of the corresponding substances that passed through a unit area of a certain surface, for example, through the lower boundary of the layer, is determined. In Chapter 5, based on the general mathematical model of thermomechanoheterodiffusion of migrating decaying substances in a medium with traps, the corresponding cascade-type initial-boundary value problems are formulated and solutions for the concentrations of decaying impurities at each stage of decay on the fast and slow migration ways, in traps, and for total concentrations are constructed by the analytical-iterative method using Green's functions. The matrix Green's function of the problem of heterodiffusion in a medium with traps is defined and its main regularities are established. Based on the obtained formulas, the Geterpas software package is developed for simulation of mass transfer processes in a body with traps under the cascade decay of impurities. In Chapter 6, two approaches to the mathematical modeling of transport processes in complex and composite, including porous, bodies are developed. The first of them is based on a physically justified mathematical model in a linearized version, formulating on this basis contact-initial-boundary value problems taking into account the conditions of non ideal contact on the impurity concentration, finding an exact analytical solution of the formulated problem using the method of integral transformations separately in different phases, computer modeling of the obtained solutions. The systematic approach to the mathematical description of transfer processes in multiphase systems with meso- or microstructure in the presence of experimental data at one of the body boundaries is developed. This approach is applied to the mathematical description of processes in three layered water filters (three-layered porous body). Here the method of numerical double integration with variable upper limits is developed and a new algorithm is constructed for solving a nonlinear functional equation on an interval of unknown length. Chapter 7 is devoted to the construction of a mathematical model based on the balance mass equation for the system components to quantitatively describe the processes of mass transfer of pollution particles with an aqueous solution through a backfill water filter, taking into consideration the water softening by a chemical reaction. Here, the components of the thermodynamic system are the interacting discrete sets of material particles that form the basis of the body (filter skeleton), the aqueous solution, and the impurity particles that are sorbed, in two distinct states in the aqueous solution and sorbed on the filter skeleton, a compound of one of the main cations (which causes excessive water hardness), a reagent, particles of insoluble substance formed as a result of a chemical reaction, and gas molecules that instantly evaporate. The practical importance of the results of the thesis research consists in formulation of the basic relationships of the mathematical model of thermomechanoheterodiffusion under the cascade decay of diffusing substances in a multicomponent medium with traps; partial mathematical models of mass transfer were obtained, which take into account the cascade decay of migrating particles and features of the body microstructure; in developing the systematic approach to the mathematical description of transfer processes in complex and composite systems in the presence of experimental data at one of the body boundaries, according to which, using the technical condition of the existence of filter saturation time, i.e. the loss of its sorption capacity, the parameters of the filter operation were established, the numerical method for integration of double integrals with variable upper limitss and variable region of integration was developed; architecture design and creation of program complexes for the quantitative investigation of the distribution of impurities in bodies with a microstructure were carried out. Key words: mathematical modeling, complex and composite body (medium of complex and composite structure), cascade decay, key linearized system, heterodiffusion, numerical integration method, software, system approach, finite integral transformation, physical process, program modulus, simulation, operational parameter

2024-01-01T00:00:00Z Тимків, Павло Олександрович Тымкив, П. А. Tymkiv, P. O. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34821 2021-04-26T09:01:20Z 2021-04-06T00:00:00Z

Назва: Ідентифікація параметрів математичної моделі відгуку ретини ока на низькоінтенсивну стимуляцію Автори: Тимків, Павло Олександрович; Тымкив, П. А.; Tymkiv, P. O. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена вивченню методів опрацювання низькоінтенсивного електроретиносигналу, та розробці методу попередньої підготовки даних для застосування адаптивно-рекурсивної фільтрації. Встановлено, що для виявлення ризиків токсикації організму (тип токсинів, дози, тривалості впливу тощо) та ранньої діагностики, використовують оцінювання невеликих характерних змін у електроретиносигналі (ЕРС) чи його частинах (хвилях). Для збільшення точності та роздільної здатності, що є необхідним для визначення ризиків нейротоксикації, знижують енергію світлового подразнення. Отримано низькоінтенсивний ЕРС, який значно спотворений шумами внаслідок зниження відношення енергії сигналу до енергії шуму. Застосування відомих алгоритмів визначення параметрів математичної моделі ЕРС потребує значного часу обчислення, що унеможливлює швидке переналаштування фільтру при опрацювання низькоінтенсивного ЕРС. Для цього у роботі використано метод Хука-Дживса, котрий є комбінацію досліджуючого пошуку з циклічною зміною змінних і пошуку за зразком. При застосуванні алгоритму побудованого на основі методу Хука-Дживса скорочено час визначення коефіцієнтів у 120 разів, за інших однакових умов. Методом статистичного випробування, проведено визначення достовірності методу визначення коефіцієнтів та застосовано ROC-аналіз, який показав вищу чутливість та специфічність запропонованого методу в порівнянні з методом прямого направленого перебору.; Диссертационная работа посвящена изучению методов обработки низкоинтенсивного електроретиносигналу, и разработке метода предварительной подготовки данных для применения адаптивно-рекурсивного фильтра. Установлено, что для выявления рисков интоксикации организма (тип токсинов, дозы, длительности воздействия и т.п.) и ранней диагностики, используют оценки небольших характерных изменений в електроретиносигнали (ЭРС) или его частях (волнах). Для увеличения точности и разрешения, что необходимо для определения рисков нейротоксикацию, снижают энергию светового раздражения. Полученный низкоинтенсивный ЭРС значительно искажен шумами вследствие снижения отношения энергии сигнала к энергии шума. Уровень биошумив, шумов от системы отбора и неравномерности освещения остается постоянным относительно стандартной электроретинографии, а уровень полезного ЭРС значительно уменьшается. Установлено, что применение известных алгоритмов определения параметров математической модели ЭРС и их применение при синтезе адаптивно-рекурсивного фильтра, обладает значительной временной сложностью. Это делает невозможным быстрое перенастройки фильтра при разработке низкоинтенсивного ЭРС. Складнисть обработки, дополнительно увеличивается вследствие неизвестной или скрытой природы токсина и его влияния на организм человека, отражается в изменении амплитуды-временных параметров волн или возникновении новых элементов волны в ЭРС. Использование согласованной фильтрации (в смысле фильтра Норса) или оптимальной фильтрации в смысле Колмогорова-Виннера (с критерием оптимальности минимума среднеквадратичного отклонения) к обработке низькоинтсивного ЭРС, затруднено неизвестной изменением формы отклика сетчатки или появлением новых сегментов при воздействии токсинов. Исследован метод прямого направлено перебора для поиска коэффициентов математической модели низкоинтенсивного ЭРС для обработки адаптивно- рекурсивным алгоритмом фильтра. Для этого в работе использован метод Хука-Дживса, который представляет собой комбинацию исследующего поиска с циклической сменой переменных и поиска по образцу. При применении алгоритма построенного на основе метода Хука-Дживса сокращено время определения коэффициентов в 120 раз, при прочих равных условиях. Методом статистического испытания, проведено определение достоверности метода определения коэффициентов и применены ROC-анализ, который показал высокую чувствительность и специфичность предложенного метода по сравнению с методом прямого направленного перебора.; The dissertation is devoted to the study of methods of processing low - intensity electroretinosignal, and the development of a method of preliminary data preparation for the application of the adaptive-recursive filter. It has been established that to identify the risks of toxicity of the organism (type of toxins, dose, duration of exposure, etc.) and early diagnosis, use the assessment of small characteristic changes in the electroretinosignal (ERS) or its parts (waves). To increase the accuracy and resolution, which is necessary to determine the risks of neurotoxicity, reduce the energy of light stimulation. A low-intensity ERS is obtained, which is significantly distorted by noise due to the decrease in the ratio of signal energy to noise energy. The application of known algorithms for determining the parameters of the mathematical model of ERS requires a significant calculation time, which makes it impossible to quickly reconfigure the filter when processing low-intensity ERS. To do this, we use the Hooke-Jeeves method, which is a combination of exploratory search with cyclic change of variables and sample search. When applying the algorithm based on the Hooke-Jeeves method, the time for determining the coefficients is reduced by 120 times, other things being equal. By the method of statistical testing, the reliability of the method of determining the coefficients was determined and ROC-analysis was applied, which showed higher sensitivity and specificity of the proposed method in comparison with the method of direct directed search. Опис: Захист відбудеться «6» травня 2021 р. о ”11” год. ”00” хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79).; З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56; Автореферат розісланий «3» квітня 2021 р.

2021-04-06T00:00:00Z Стоянов, Юрій Миколайович Стоянов, Ю. Н. Stoianov, Y. M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34820 2021-04-28T06:54:30Z 2021-04-06T00:00:00Z

Назва: Удосконалення обчислювальних методів оптимального синтезу ректени для бездротового заряджання акумулятора в імплантанті Автори: Стоянов, Юрій Миколайович; Стоянов, Ю. Н.; Stoianov, Y. M. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено вирішенню наукового завдання, яке полягає у математичному моделюванні черезшкірного трансферу електромагнітної енергії та розвитку обчислювальних методів синтезу ректени, та контролю заряджання акумулятора імплантата кардіостимулятора-дефібрилятора, що має істотне значення для підтримки життєдіяльності людини. Виконано аналіз стану та розвитку математичного моделювання та методів безпровідного трансферу електромагнітної енергії через шарувате біосередовище, що дало змогу до подальшої розробки математичної моделі та обчислювальних методів оптимізації черезшкірного трансферу електроенергії. Розроблено математичну модель процесу трансферу електромагнітної енергії через мінливе шарувате біосередовище, що дало змогу оцінити затрачену енергію в каналах трансферу і запровадити контроль рівня заряду акумулятора. Запропоновано нові підходи для побудови кардіостимуляторів зі застосуванням проблемно- орієнтованих засобів із базами знань для автоматизації процесу і прогнозування впливу невідомих чинників при підтримці здоров’я організму людини, що дало змогу оптимізувати форму і параметри випромінювальної ректени.; Диссертация посвящена решению научной задачи, которая заключается в математическом моделировании чрескожного трансфера электромагнитной энергии и развития вычислительных методов синтеза ректены, и контроля зарядки аккумулятора имплантата кардиостимулятора-дефибриллятора, что имеет существенное значение для поддержания жизнедеятельности человека. Выполнен анализ состояния и развития математического моделирования и методов беспроводного трансфера электромагнитной энергии через слоистую биосреду что привело к дальнейшей разработке математической модели и вычислительных методов оптимизации чрескожного трансфера электроэнергии. Разработана математическая модель процесса трансфера электромагнитной энергии через изменчивую слоистую биосреду, что позволило оценить затрачиваемую энергию в каналах трансфера и ввести контроль уровня заряда аккумулятора. Предложены новые подходы для построения кардиостимуляторов с применением проблемно-ориентированных средств с базами знаний для автоматизации процесса и прогнозирования влияния неизвестных факторов при поддержании здоровья организма человека, что позволило оптимизировать форму и параметры излучающей ректены.; The dissertation is devoted to the solution of the scientific problem, which consists in mathematical modeling of percutaneous transfer of electromagnetic energy and development of computational methods of the rectenna synthesis and control of battery charge of a pacemaker-defibrillator implant, which is for human life support. When powering the implant’s accumulator, it is necessary to control the energy consumption mode, to take into account the variability of biophysical parameters of the channel of energy transfer environment in order to optimize the battery charging process and to use all of its technical resource, which will significantly reduce invasion when using the implant. The methods of rectenna synthesis, in particular its shape, parameters of the radiation pattern are developed. The initial conditions are given, the choice of the criteria for optimizing the shape of the rectenna is substantiated. The method of finding the optimal shape of the rectenna by the non-gradient method is substantiated. The choice of such a non-gradient search method as a genetic algorithm is explained. This method of finding the extreme value of the optimality criterion of the rectenna was chosen because of biomedical constraints (the principle of non-invasiveness), and the interdependence of initial parameters. Optimization of the radiating rectenna’s geometric parameters was performed using the MATLAB and ELCUT environments. Scientific novelty of the obtained results: For the first time the use of eikonal representation of electromagnetic radiation in the optimization of wireless energy transfer through the bioenvironment for charging the battery of the pacemaker- defibrillator implant substantiated. For the first time, the wave function of electromagnetic energy transfer through a layered bioenvironment is determined; a mathematical model of transfer and a method for optimizing battery charge are proposed. It is proposed to use a genetic algorithm for parametric synthesis of the optimal shape of the rectenna, the shape parameters of which are interdependent. For the first time the method and the scheme of remote control of charging of the implant battery is offered. New computational methods of computer simulation and verification of the obtained research results have been developed - mathematical modeling, optimal parametric synthesis of rectenna, and wireless transfer of electromagnetic energy for charging the implant battery. There was performed the analysis of the state and development of mathematical modeling and methods of wireless power transfer through a layered bioenvironment, which allowed further development of the mathematical model and computational methods of percutaneous electricity transfer optimization. A mathematical model of electromagnetic energy transfer through a variable layered bioenvironment has been developed, which allowed to estimate the energy consumed in the transfer channels and to control the battery charge level. New approaches to the construction of pacemakers were made, using problem-oriented tools with knowledge bases to automate the process and predict the impact of unknown factors in maintaining the health of the human body, which allowed to optimize the shape and parameters of the radiating rectenna. The obtained results of experimental researches make it possible to create a rectenna with geometrical parameters necessary to achieve the optimal radiation pattern. Опис: Захист відбудеться "06" травня 2021 р. о "14.00" год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79).; З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.; Автореферат розісланий "02" квітня 2021 р.

2021-04-06T00:00:00Z Хвостівська, Лілія Володимирівна Хвостивская, Лилия Владимировна Khvostivska, L. V http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34613 2021-04-07T15:01:35Z 2021-03-22T00:00:00Z

Назва: Математична модель та методи аналізу пульсового сигналу для підвищення інформативності фотоплетизмографічних систем Автори: Хвостівська, Лілія Володимирівна; Хвостивская, Лилия Владимировна; Khvostivska, L. V Короткий огляд (реферат): У дисертації розв’язано актуальну наукову задачу обґрунтування математичної моделі та розроблення методів аналізу пульсового сигналу для підвищення інформативності фотоплетизмографічних систем. Обґрунтовано вибір математичної моделі пульсового сигналу у вигляді періодично корельованого випадкового процесу. На базі обґрунтованої моделі пульсового сигналу розроблено методи та алгоритми його аналізу для обчислення усереднених кореляційних компонент як інформативних ознак стану ригідності судин. Розроблено обчислювальний метод та алгоритм оцінювання періоду пульсового сигналу для підвищення точності його аналізу. Розроблено програмне забезпечення в середовищі MATLAB та макет фотоплетизмографічної системи для реєстрації та аналізу пульсового сигналу. Розроблено метод та алгоритм верифікації та валідації методів аналізу пульсового сигналу на базі імітаційного моделювання та параметричного критерію Фішера. На підставі результатів верифікації та валідації встановлено, що методи та розроблені на їх основі алгоритми аналізу пульсового сигналу є істинно працездатними при виявленні ригідності судин у людини.; В диссертации решена актуальная научная задача обоснования математической модели и разработка методов анализа пульсового сигнала для повышения информативности фотоплетизмографических систем. Обоснован выбор математической модели пульсового сигнала в виде периодически коррелированного случайного процесса. На базе обоснованной модели пульсового сигнала разработаны методы и алгоритмы его анализа для вычисления усредненных корреляционных компонент как информативных признаков состояния ригидности сосудов. Разработан вычислительный метод и алгоритм оценки периода пульсового сигнала для повышения точности его анализа. Разработано программное обеспечение в среде MATLAB и макет фотоплетизмографичной системы для регистрации и анализа пульсового сигнала. Разработан метод и алгоритм верификации и валидации методов анализа пульсового сигнала на базе имитационного моделирования и параметрического критерия Фишера. На основании результатов верификации и валидации установлено, что методы и разработанные на их основе алгоритмы анализа пульсового сигнала являются истинно работоспособными при выявлении ригидности сосудов у человека.; In the dissertation the actual scientific problem of a pulse signal mathematical model substantiation and development methods of its analysis of photoplethysmographic systems informativeness increasing is solved. The mathematical model of the pulse signal in the form of a periodically correlated random process is substantiated, which made it possible to take into account randomness, periodicity and correlation between different pulse waves (cycles) of one implementation to solve the problem of studying the dynamics of changes in the phase-time parameters of the signal as a sensitive indicator of the state of vascular rigidity. A computational method and algorithm for estimating the pulse signal period based on finding the minimum of the centered signal mean value variation function have been developed to increase the accuracy of its analysis by reducing the blurring of the calculated estimates of informative features in photoplethysmographic systems. A model of photoplethysmographic system for registration and analysis of pulse signal is developed. The results of metrological verification confirmed the authenticity of the layout. On the basis of a pulse signal substantiated model methods and algorithms of its analysis for calculation of averaged correlation components as informative (diagnostic) signs of a condition of human vessels rigidity are developed. The computational complexity of pulse signal analysis algorithms in relation to their software implementation is estimated. Specialized software as a component of photoplethysmographic systems for a pulse signal computer analysis by in-phase and component methods in MATLAB environment has been developed. A method and algorithm for analysis methods verification based on simulation of a pulse signal as periodically extended in time space sums of two time-shifted functions of normal distribution taking into account randomness of amplitude and phase-time indicators were developed. A software with a graphical user interface in the MATLAB environment to simulate high-probability implementations of test pulse signals by input parameters (wave amplitude, their time durations and moments, number of cycles, randomness, phase changes, etc.) was developed. According to the verification results using a pulse signal simulation model the interrelation between phase shifts of direct and reflected pulse waves in the structure of simulated signals with averaged correlation components as informative features is revealed which confirmed the fact of their informativeness and truth about the efficiency of the methods of analysis of the pulse signal at detection of the human vessels rigidity manifestations. The validation procedure to establish the truth of the efficiency of the pulse signal in-phase and component analysis methods and algorithms by comparing the analysis results of the simulated pulse signals with experimental data is carried out. Based on Fisher's parametric criterion, the similarity of the analysis results (averaged correlation components) of the simulated and experimental pulse signal with the reliability of the decision 0.95 (0.99) and the error of the decision 0.05 (0.01), was confirmed. Опис: Захист відбудеться ” 23 ” квітня 2021 р. о 11 00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79).; З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.; Автореферат розісланий ” 22 ” березня 2021 р.

2021-03-22T00:00:00Z Жаровський, Руслан Олегович Жаровский, Р. О. Zharovskyi, R. O. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34445 2021-04-06T03:04:16Z 2021-03-05T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання і статистична обробка сейсмічних сигналів з використанням ортогональної фільтрації Автори: Жаровський, Руслан Олегович; Жаровский, Р. О.; Zharovskyi, R. O. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена актуальній задачі математичного моделювання і статистичної обробки сейсмічних сигналів з використанням ортогональної фільтрації. Розроблено нову удосконалену математичну модель сейсмічного сигналу у виді адитивної суми затухаючого полігармонічного сигналу і випадкової завади. Це дало можливість обґрунтувати характеристики генерування сейсмічних сигналів і врахувати їх зміни при розповсюдженні в шарових структурах земної кори. Представлення сейсмічних завад у вигляді стаціонарного лінійного випадкового процесу дало можливість врахувати специфіку і характерні особливості проведення сейсмічних експериментів. Обґрунтовано ефективність кореляційної ортогональної системи обробки сейсмічних даних на базі ортогональних фільтрів Лагерра. Отримані результати підвищення рівня сигнал/завада такої системи в порівнянні з типовою кореляційною системою. В якості перспективного методу розвитку кореляційних ортогональних систем статистичної обробки сейсмічних сигналів запропонований адаптивний метод фільтрації зменшення впливу сейсмічних завад, шляхом використання складних ортогональних фільтрів Лагерра. Сформульовані основні наукові і практичні результати математичного моделювання і статистичної обробки сейсмічних сигналів в кореляційних ортогональних системах.; Диссертация посвящена проблемам разработки математической модели, а также методов корреляционной ортогональной обработки сейсмических сигналов. В диссертации построена новая усовершенствованная математическая модель сейсмического сигнала получаемого на входе измерительной аппаратуры в виде аддитивной суммы полезного сигнала и помехи. Проведенный обзор математических моделей сейсмических сигналов и их характеристик позволил сформулировать требования к разрабатываемой математической модели сейсмического сигнала с учетом специфики и особенностей распространения сейсмических сигналов. Построенная модель полезных сейсмических сигналов переставлена в виде полигармонического затухающего сигнала. Анализ результатов исследований, и предварительная статистическая обработка экспериментальных измерений сейсмических помех подтвердил статистическую гипотезу о стационарности в широком смысле помех. Это дало возможность использовать известный метод линейных формирующих фильтров и описать исследуемые помехи в виде стационарного линейного случайного процесса. В качестве моделей сейсмических помех выбрано три вида линейных случайных процессов, а именно окрашенный шум, RC -шум и RLC -шум. Таким образом, разработанная в работе математическая модель сейсмических сигналов и помех позволяет описать в точке приема сейсмическую волну, полученную вследствие многократных внутренних отражений от неоднородных границ исследуемой среды. В работе рассматривается два варианта корреляционных систем: типичная и с входными ортогональными фильтрами Лагерра. При использовании ортогональных фильтров Лагерра удалось уменьшить влияние шумовых помех с различными корреляционно-спектральными характеристиками и увеличить соотношение сигнал/помеха на выходе корреляционной системы. В работе также рассмотрен адаптивный метод корреляционной ортогональной обработки сейсмических сигналов с использованием сложных фильтров Лагерра, который может быть использован в случае, когда нет априорных данных по корреляционным характеристикам сейсмических помех, и они имеют большую мощность. На основании предложенной модели разработано программное обеспечение моделирования и статистической обработки сейсмических сигналов для проведения имитационных экспериментов.; The thesis is devoted to the problem of mathematical modeling and statistical analysis of seismic signals using orthogonal filtering. A new improved mathematical model of the seismic signal in the form of additive amount poliharmonic fading signal and random noise. This makes it possible to prove properties of generating seismic signals and take them into account as well as their changes in the distribution layer structures in the crust. Different types of seismic noise described by a stationary linear random process make it possible to take into account the specifics and characteristics of seismic experiments in different places. The efficiency of correlation orthogonal seismic data processing system based on orthogonal filters camp. The results improve the signal noise ratio of the system compared to the typical correlation system. A corresponding algorithmic and software statistical analysis of seismic signals, making it possible to carry out a wide range of computer simulation experiments. As a promising method of correlation orthogonal statistical analysis of seismic signals, an adaptive method was proposed to reduce the influence of seismic noise by using complex orthogonal Laguerre filters. The basic scientific and practical results of mathematical modeling and statistical analysis of seismic signals in correlation orthogonal systems were proposed. Опис: Захист відбудеться " 09 " квітня 2021 року о 14:00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79.; З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001 м. Тернопіль, вул. Руська 56.; Автореферат розісланий " 5 " березня 2021 р.

2021-03-05T00:00:00Z Яськів, Анна Володимирівна Яськив, А. В. Yaskiv, A. V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34444 2021-04-06T03:04:04Z 2021-03-04T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання високочастотних магнітних ключів для джерел вторинного електроживлення Автори: Яськів, Анна Володимирівна; Яськив, А. В.; Yaskiv, A. V. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу розробки математичної моделі високочастотних магнітних ключів та її інтеграції в обчислювальне середовище для автоматизації проектування джерел вторинного електроживлення. Обґрунтовано для моделі вихідної характеристики МК представлення лекальним методом фрагментами синусоїдальних функцій, що суттєво знизило її обчислювальну складність та лягло в основу комп’ютерної моделі високочастотних МК. Запропоновано та обґрунтовано реалізацію моделі МК з допомогою цифрових технологій, а саме – її представлення у вигляді цифрового мікроконтролера. Обґрунтовано принцип масштабування моделі та вибір параметрів АЦП вхідної та ЦАП вихідної напруг МК, що забезпечило інтеграцію моделі МК у обчислювальні середовища для САПР радіоелектронних кіл. Така інтеграція забезпечує скорочення часу проектування ДВЕЖ за рахунок автоматизації процесу вибору параметрів високочастотних МК.; В диссертационной работе решена актуальная научная задача разработки математической модели высокочастотных магнитных ключей и её интеграции в вычислительную среду для автоматизации проектирования источников вторичного электропитания. Обоснованно для модели гистерезиса сердечника МК представление лекальним методом фрагментами синусоидальных функций, что существенно понизило её вычислительную сложность и легло в основу компьютерной модели МК. Предложено и обоснованно реализацию модели МК с помощью цифровых технологий, а именно – в виде цифрового микроконтроллера. Обоснованно принцип масштабирования модели и выбор параметров АЦП входного и ЦАП выходного напряжений МК, что обеспечило интеграцию модели МК в вычислительные среды для САПР радиоэлектронных цепей. Обеспечено автоматизацию проектирования источников вторичного электропитания на основе МК, что снизило временную сложность их разработки.; In current thesis a topical scientific task of high-frequency magamp switches mathematical model development and its integration into computer-aided design (CAD) programmes for magamp power converters design automation is solved. Such power converters are widely used in biomedical, space, lighting engineering, computer and IT technologies, transport systems, cellular network stations, office equipment, etc. Power supplies design automation is provided with computer aided design (CAD) programmes for electric circuits. In the dissertation the author proposes and reasons a representation of the high-frequency magamp switch model as a component with an output characteristic in a shape of a hysteresis loop. For the first time it is proposed and reasoned to represent the model of magamp switch output characteristic with the decomposition of magamp switch output current and voltage signals into trigonometric Fourier series. It allowed representing the hysteresis of magamp switch output current and voltage with the sum of sinusoids of different frequencies and amplitudes. An approach to modeling magamp switch output characteristic with fragments of sine functions (curve fitting method) was proposed and investigated for a sine function of one given frequency. It significantly decreased model’s computational complexity. A computer model of high-frequency magamp switch output characteristic was developed based on its mathematical model. There was reasoned the use of a digital sine generator, that consists of discreet digital components, as the prototype of its structure, that provided the integration of the mathematical model into CAD computational environments. In contrast to the existing models, whose realization requires a large number of high-quality data, its input parameters, in particular saturation magnetic inductance Bs and coercive force Hc, are defined for every magamp switch core type and are available in datasheets. Based on the proposed magamp switch output characteristic computer model, a new magamp switch computer model was built. Its realization based on a digital microcontroller, with the further integration into CAD programme computational environment, was suggested and reasoned. Since magamp power converters are analogue devices, and the developed magamp switch computer model is realized with digital technologies, there was a need for magamp switch input voltage analogue-to-digital conversion (ADC), and its output voltage digital-to-analogue conversion (DAC). The principle of model’s scaling, and the choice of input voltage ADC and output voltage DAC parameters was reasoned. It allowed magamp switch model integration into computational environments for CAD programmes for electric circuits. Design automation of power converters based on magamp switches was provided, hence the time required for their design was decreased. The environment for computer modeling of devices based on magamp switches was further developed, compared to its former version, gaining an integrated realization of the magamp switch computer model. An experimental magamp switch B-H characteristic was obtained to verify the developed magamp switch model. For this purpose, an experimental electric circuit with high-frequency magamp switch was built and investigated. Absolute error ε and mean-square deviation σ between modeled data and experimental results were calculated. Automation of magamp power converters design enhances development of new topologies. Within the framework of this research there were developed a power inverter, controlled power supply with ac output, and pulse dc voltage stabilizer, where the magamp switch operates along full hysteresis loop. There was developed dc voltage stabilizer, where magamp switch operates along partial hysteresis loop. This topology was implemented in State Scientific Technical Enterprise TEKHAS-K. The representation of high-frequency magamp switch output characteristic’s mathematical model with fragments of sine functions (curve fitting method), and its computer realization with digital technologies provided the integration of magamp switch computer model into the computational environment of CAD programmes for electric circuits. This provided the automation of magamp power converters design that decreased its time, computational complexity, allowed the choice of magamp switch paremeters without its necessary manual testing, enhanced development of new power converters topologies and series production of multichannel power supplies and power converters with high load current, and it is a topical and important practically useful result of the dissertation research. Опис: Захист відбудеться «09» квітня 2021 р. о 11 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79).; З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.; Автореферат розісланий « 4 » березня 2021 року.

2021-03-04T00:00:00Z Стадник, Наталія Богданівна Стадник, Наталия Богдановна Stadnyk, Nataliia http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/34229 2021-03-09T10:06:07Z 2021-02-12T00:00:00Z

Назва: Моделювання та ефективні методи опрацювання циклічних сигналів на базі ізоморфних циклічних випадкових процесів Автори: Стадник, Наталія Богданівна; Стадник, Наталия Богдановна; Stadnyk, Nataliia Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання розвитку моделювання та методів статистичного опрацювання циклічних сигналів у рамках теорії циклічних випадкових процесів у напрямі удосконалення концепції їх ізоморфізму та встановлення базових властивостей і співвідношень між різними класами їх еквівалентності, а також у напрямі розробки математичної моделі цифрових циклічних сигналів із подвійною стохастичністю та розробки методів їх статистичного опрацювання із низькою обчислювальною складністю в цифрових системах із обмеженими обчислювальними ресурсами. Розроблено систему комп’ютерних програм для статистичного оцінювання ймовірнісних характеристик циклічних сигналів на основі нових обчислювально ефективних методів, що розроблені в дисертації. Розглянуто структурно-функціональні схеми та функціональні можливості багатофункціонального програмного комплексу для моделювання та аналізу циклічних сигналів, який доповнено розробленою системою комп’ютерних програм.; Диссертация посвящена решению актуальной научной задачи развития моделирования и методов статистической обработки циклических сигналов в рамках теории циклических случайных процессов в направлении совершенствования концепции их изоморфизма и установления базовых параметров и соотношений между различными классами их эквивалентности, а также в направлении разработки математической модели цифровых циклических сигналов с двойной стохастичностью и разработки методов их статистической обработки с низкой вычислительной сложностью в цифровых системах с ограниченными вычислительными ресурсами. Разработана система компьютерных программ для статистического оценивания вероятностных характеристик циклических сигналов на основе новых вычислительно эффективных методов, разработанных в диссертации. Рассмотрены структурно-функциональные схемы и функциональные возможности многофункционального программного комплекса для моделирования и анализа циклических сигналов, который дополнен разработанной системой компьютерных программ.; This thesis deals with the solution of the important problem of the development of modeling and methods of statistical cyclic signals processing within the theory of cyclic random processes in the direction of improving the concept of their isomorphism and establishing basic properties and relations between different classes of their equivalence as well as in the development of the mathematical model of digital cyclic signals with double stochasticity and development of methods for their statistical processing with low computational complexity in portable digital systems with limited computing resources. Information on isomorphism of cyclic functional relations, especially, on different types of isomorphism between cyclic random processes is considered in details. The important role of the isomorphism concept in the theory of modeling and processing of cyclic signals is noted, as this concept plays a fundamental role in defining deterministic, stochastic, interval and fuzzy models of cyclic signals and defines their processing methods. The procedure of constructing the mathematical model of cyclic digital signals in the form of cyclic random process of the discrete argument is developed. It makes possible to take into account the stochasticity of cyclic signals both in their morphological statistical analysis and in statistical analysis of their rhythm. The definition of discrete random function of rhythm and random domain of conditional cyclic random process of discrete argument, which are the basis of rhythm analysis of cyclic signals within stochastic approach, are given. Approaches to morphological statistical analysis of cyclic signals with double stochasticity and statistical analysis of their rhythm are formulated. А new approach to statistical processing of cyclic random processes of discrete argument based on the procedures of their reduction to isomorphic periodic random sequences, which simplifies analytical calculations and formulas complexity of appropriate algorithms in the problems of statistical processing of cyclic signals in information systems for medicine, engineering and economics is developed. It is especially important for their implementation in portable systems with sufficiently limited computing power. Applying this new approach for solving statistical problem of evaluation the probabilistic characteristics of cyclic discrete argument processes, the new computation efficient methods for statistical evaluation of the initial moment function of the first order (mathematical expectation) and the correlation function of discrete argument cyclic random processes are obtained. Analytical expressions for functions of computational complexity of known and new methods of statistical evaluation of initial moment function of the first order (mathematical expectation) and correlation function of discrete argument cyclic random processes are constructed. The system of computer programs for statistical evaluation of probabilistic characteristics of cyclic signals based on new computationally efficient methods developed in the third section of the dissertation is worked out. Structural and functional schemes and functional capabilities of multifunctional software package for cyclic signals modeling and analysis, equipped with the developed of computer programs system are considered. Creation of computer programs system for statistical evaluation of probabilistic characteristics of cyclic signals is the basis for increasing the speed of statistical cyclic signals processing within their mathematical models such as cyclic random process and conditional cyclic random process of discrete argument, which takes place in computerized diagnostic systems cardiovascular system and information systems for analysis and forecasting of economic cyclical processes. Опис: Захист відбудеться « 12 » березня 2021 року о 11:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79).; З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.; Автореферат розісланий «11» лютого 2021 р.

2021-02-12T00:00:00Z Дозорська, Оксана Федорівна Дозорська, О. Ф. Dozorska, O. F. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33957 2021-03-15T11:19:09Z 2021-01-04T00:00:00Z

Назва: Математична модель та методи опрацювання біосигналів для задачі компенсації порушеної комунікативної функції людини Автори: Дозорська, Оксана Федорівна; Дозорська, О. Ф.; Dozorska, O. F. Короткий огляд (реферат): У дисертації розв’язано актуальну наукову задачу обґрунтування вибору математичної моделі та розроблення методів опрацювання біосигналів, які дають можливість виділення інформативних ознак намагання реалізувати пацієнтами комунікативну функцію в структурі електроенцефалографічних та електроміографічних сигналів для задачі компенсації порушеної комунікативної функції людини. Обґрунтовано вибір математичної моделі таких біосигналів у вигляді кусково стаціонарного випадкового процесу. Розроблено методи опрацювання таких сигналів в межах трансляцій ковзного вікна, для виявлення часових моментів початку та закінчення процесу мовлення а також виявлення ознак наявності основного тону в структурі цих сигналів під час намагання реалізації порушеної комунікативної функції. Обґрунтовано вибір інформативних ознак початку та закінчення процесу мовлення та наявності основного тону.; В диссертации решена актуальная научная задача обоснования выбора математической модели и разработки методов обработки биосигналов, которые дают возможность выделения информативных признаков попытки реализовать пациентами коммуникативную функцию в структуре электроэнцефалографических и электромиографических сигналов. Обоснован выбор математической модели таких биосигналов в виде кусочно-стационарного случайного процесса и разработаны методы статистической обработки таких сигналов в пределах скользящего окна, которые дают возможность выявить временные моменты начала и окончания процесса речи и выявлять признаки наличия основного тона в структуре этих сигналов при попытке реализации нарушенной коммуникативной функции.; У дисертації розв’язано актуальну наукову задачу обґрунтування вибору математичної моделі та розроблення методів опрацювання біосигналів, які дають можливість виділення інформативних ознак намагання реалізувати пацієнтами комунікативну функцію в структурі електроенцефалографічних та електроміографічних сигналів для задачі компенсації порушеної комунікативної функції людини. Обґрунтовано вибір математичної моделі таких біосигналів у вигляді кусково стаціонарного випадкового процесу. Розроблено методи опрацювання таких сигналів в межах трансляцій ковзного вікна, для виявлення часових моментів початку та закінчення процесу мовлення а також виявлення ознак наявності основного тону в структурі цих сигналів під час намагання реалізації порушеної комунікативної функції. Обґрунтовано вибір інформативних ознак початку та закінчення процесу мовлення та наявності основного тону. Опис: Захист відбудеться ”05” лютого 2021 р. о 12 00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79).

2021-01-04T00:00:00Z Сверстюк, Андрій Степанович Sverstiuk, A. S. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32351 2024-02-06T14:50:37Z 2020-08-20T00:00:00Z

Назва: Моделі та методи компартментного математичного моделювання кіберфізичних систем медико-біологічних процесів Автори: Сверстюк, Андрій Степанович; Sverstiuk, A. S. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню проблеми розвитку математичного моделювання та обчислювальних методів у напрямку створення та дослідження нових компартментних математичних моделей кіберфізичних систем медико- біологічних процесів. Розроблено компартментні математичні моделі кіберфізичних систем медико-біологічних процесів з використанням решітчастих диференціальних та різницевих рівнянь із запізненням на прямокутній та гексагональній решітках. Запропоновано методи обчислювальної математики для дослідження перманентності, екстинкції та стійкості компартментних математичних моделей кіберфізичних систем медико-біологічних процесів. Розроблено нові методи моделювання кіберфізичних біосенсорних систем з використанням гібридного програмування та інтерпретацією результатів моделювання у вигляді зображення фазових площин, решітчастих портретів та електричних сигналів. Запропоновано методи дослідження експоненційної стійкості рекурентних нейромережевих моделей для кіберфізичних систем медико-біологічних процесів. Розроблено алгоритм оптимального керування в моделі кіберфізичної системи лабораторної діагностики на основі полімеразно-ланцюгової реакції. Програмно реалізовані методи дослідження стійкості кіберфізичних систем медико-біологічних процесів.; Диссертация посвящена решению проблемы развития математического моделирования и вычислительных методов в направлении создания и исследования новых компартментных математических моделей киберфизических систем медико- биологических процессов. Разработаны компартментные математические модели киберфизических систем медико-биологических процессов с использованием решётчастых дифференциальных и разностных уравнений с запаздыванием на прямоугольной и гексагональной решётках. Предложенные методы вычислительной математики для исследования перманентности, экстинкции и устойчивости компартментных математических моделей киберфизических систем медико- биологических процессов. Разработаны новые методы моделирования киберфизических биосенсорных систем с использованием гибридного программирования и интерпретацией результатов моделирования в виде изображения фазовых плоскостей, решётчастых портретов и электрических сигналов. Предложенные методы исследования экспоненциальной устойчивости рекуррентных нейросетевых моделей для киберфизических систем медико- биологических процессов. Разработан алгоритм оптимального управления в модели киберфизической системы лабораторной диагностики на основе полимеразно- цепной реакции. Программно реализованы методы исследования устойчивости киберфизических систем медико-биологических процессов.; The dissertation is devoted to the solution of the problem of development of mathematical modelling and computational methods in the direction of creation and investigation of new compartmental mathematical models of cyber-physical systems of medical and biological processes. A methodology for designing cyber-physical biosensor systems used for automated monitoring of biomedical processes has been developed. On the basis of the suggested methodology, compartmental mathematical models of cyber- physical systems of medical and biological processes have been developed using lattice differential and difference equations with delay on rectangular and hexagonal lattices. The developed compartmental mathematical models take into account all the properties that are characteristic of lattice cyber-physical systems of medical and biological processes. Taking into account the lattice structure, the research has been carried out by the use of appropriate interactions between pixels of rectangular and hexagonal lattices, spatial operators and coordinations of biopixels. Methods of computational mathematics have been developed for solving problems of studying the permanence, extinction and stability of compartmental mathematical models of cyber-physical systems of medical and biological processes by using lattice differential and difference equations with delay on rectangular and hexagonal lattices. The basic numbers of reproduction have been suggested as a tool for studying the stability of compartmental lattice-type mathematical models. The conditions of stability, stability state without antibodies, stability state without antigens and antibodies, identical and non-identical endemic stability state have been investigated. Тhe study of local and global asymptotic stability has presented qualitative and quantitative results of numerical simulation of cyber-physical systems of medical and biological processes. The numerical simulation results show that the time delay has the greatest influence on the stability of the developed mathematical models of cyber-physical biosensor systems on rectangular and hexagonal lattices using lattice differential and difference equations with delay. New methods of organizing and optimizing the processes of simulation of cyber-physical biosensor systems using hybrid programming and interpretation of simulation results in the form of phase planes, lattice portraits have been developed. A mathematical model of dynamic logic for the systems under study has been developed by using the basic terms of the hybrid programming language. The results of numerical simulation of the developed cyber-physical biosensor system have been presented in the form of electrical signals from transducers characterizing the number of fluorescent pixels. Methods of computational mathematics have been worked out to solve the problems of exponential stability research of recurrent neural network models for cyber-physical systems of medical and biological processes. The algorithm of optimal control in the model of cyber-physical system of laboratory diagnostics based on polymerase-chain reaction has been developed. Using the obtained results, it is possible to control the temperature to minimize the required time of implementation of the annealing stage with the possibility of using a minimum amount of primer. The practical significance of the results of the dissertation research consists in the fact that, on the basis of the developed compartmental mathematical models of cyber- physical systems of medical and biological processes, the study of stability on rectangular and hexagonal lattices with the use of lattice differential and difference equations, it has been established that the constant delay is the most important parameter that affects the stability of the systems under study. A software complex has been developed to study the stability of cyber-physical systems of medical-biological processes, consisting of a block of identification and input of the parameters of the studied models, a software module for investigation of continuous dynamics, the block of modelling of the lattice images of antigens and antibodies, the block of obtaining the lattice images of connections of antigens with antibodies, the module of the study of discrete dynamics on the stability of the cyber-physical biosensor system and the visualization unit. The developed software complex and the obtained practical results are suitable for use in the design of modern cyber-physical systems of medical and biological processes with ensuring their stability during storage and use. Опис: Захист відбудеться «02» жовтня 2020 р. о 12 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79.

2020-08-20T00:00:00Z Литвиненко, Ярослав Володимирович Литвиненко, Я. В. Lytvynenko, I.V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/29099 2020-08-20T12:03:55Z 2019-11-04T00:00:00Z

Назва: Методи ідентифікації сегментної та ритмічної структур циклічних сигналів в системах цифрової обробки даних Автори: Литвиненко, Ярослав Володимирович; Литвиненко, Я. В.; Lytvynenko, I.V. Короткий огляд (реферат): Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – «Математичне моделювання та обчислювальні методи». – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2019. Дисертація присвячена вирішенню проблеми ідентифікації сегментних і ритмічних структур циклічних сигналів, що підвищують точність їх опрацювання та комп’ютерного моделювання в автоматизованих системах цифрової обробки даних. Створено методологію побудови методів сегментації різних циклічних сигналів, моделями яких є циклічні функції. Розроблена на основі створеної методології система методів сегментації циклічних сигналів дозволяє проводити ідентифікацію їх сегментних і дискретних ритмічних структур з підвищеною точністю при їх автоматизованому опрацюванні. Удосконалено метод ідентифікації ритмічної структури за рахунок використання методів інтерполяції квадратичним чи кубічним сплайном у порівнянні з відомим методом ідентифікації ритмічної структури на основі кусково-лінійної інтерполяції. Розроблено метод адаптивної ідентифікації ритмічної структури циклічних сигналів, який містить як складові метод визначення додаткових елементів ритмічної структури та метод визначення оптимального полінома на відповідному сегменті. Розроблено метод верифікації моделей на основі перевірки гіпотези про належність досліджуваного сигналу до класу циклічних. Розроблено математичні засоби ідентифікації сегментних та оцінювання ритмічних структур, які в цілому підвищують точність методів дискретизації, статистичного опрацювання та комп’ютерного моделювання циклічних сигналів, придатні для використання в програмно-апаратних системах цифрової обробки (діагностики чи прогнозування) різних циклічних сигналів.; Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 01.05.02 – «Математическое моделирование и вычислительные методы». – Тернопольский национальный технический университет имени Ивана Пулюя, Тернополь, 2019. Диссертация посвящена решению проблемы идентификации сегментных и ритмических структур циклических сигналов, повышающие точность их обработки, а также компьютерного моделирования в автоматизированных системах цифровой обработки данных. Создано методологию построения методов сегментации разных циклических сигналов, моделями которых есть циклические функции. Разработанная на основании созданной методологии система методов сегментации циклических сигналов позволяет проводить идентификацию их сегментных и дискретных ритмических структур с повышенной точностью при их автоматизированной обработке. Усовершенствован метод идентификации ритмической структуры за счет использования методов интерполяции квадратичным или кубическим сплайном по сравнению с известным методом идентификации ритмической структуры на основании кусочно-линейной интерполяции. Разработанный метод адаптивной идентификации ритмической структуры циклических сигналов, который включает в себя как свои составляющие метод определения дополнительных элементов ритмической структуры и метод определения оптимального полинома на соответствующем сегменте. Разработан метод верификации моделей на основании проверки гипотезы о принадлежности исследуемого сигнала к классу циклических. Разработанные математические средства идентификации сегментных и оценки ритмических структур, которые, в целом, повышают точность методов дискретизации, статистической обработки и компьютерного моделирования циклических сигналов, пригодные для использования в программно-аппаратных системах цифровой обработки (диагностики или прогнозирования) разных циклических сигналов.; The dissertation for a scientific degree of Doctor of Technical Sciences on specialty 01.05.02 – «Mathematical modeling and computation methods». – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2019. The dissertation is dedicated to the solution of the scientific problem which consists in the creation of new methods for identification of segment and rhythm structures of cyclic signals, which provide improved accuracy of cyclic signals processing and computer modeling in automated digital data processing systems. Considering the fact that there is a repetitive structure of cyclic signals, which is due to phase expansion in time or space of cyclic occurrences and processes - a methodology for constructing methods of segmentation (mathematical models of which are cyclic functions with segment structure) of different cyclic signals is created. The system of new methods of segmentation of cyclic signals was developed on the basis of the created methodology. It allows identifying their segment and discrete rhythm structures with increased accuracy at their automated processing within the framework of deterministic and stochastic mathematical models of cyclic functions with a variable or constant rhythm. There were improvements made in the method for identifying the rhythm structure of cyclic signals through the use of methods of interpolation by the means of a quadratic or cubic spline in comparison with the known method of identification of the rhythm structure on the basis of piecewise linear interpolation. The method of adaptive identification of the rhythm structure of cyclic signals was developed, which includes, as its components, the developed method of determining additional elements of the rhythm structure and the developed method of determining the optimal polynomial in the corresponding segment. Considering the greater number of elements of the rhythm structure, this allowed evaluating the type of optimal polynomial among the linear, quadratic and cubic ones in the investigated segment. This also allowed choosing a method of evaluating the rhythm structure in the investigated segment among the known method (based on piecewise linear interpolation) and the developed one in the process of work (based on quadratic and cubic splines). The achieved results gave a possibility to adaptively evaluate the investigated segment and improved accuracy of identifying the rhythm structure of cyclic signals. There was developed a method of verifying the models of the investigated signals which is based on testing the hypothesis of the relation of the investigated signal to the class of cyclic signals for the suitable, correct application of the methods developed in the process of this study (during the processing of cyclic signals). The mathematical model and methods of statistical development of the surface formation process on the metal’s outer layer, caused by the effect of mechanical or laser shock-wave force on it, in a form of a cyclic random process with a segment structure, was delineated. Mathematical tools were developed of identifying the segment and evaluating rhythm structures that increase the overall accuracy of methods of processing of cyclic signals, in particular, sampling methods, statistical processing and computer simulation of cyclic signals. These tools are suitable for use as components of specialized programs in both software and hardware digital processing systems (diagnostics or forecasting) of different cyclic signals: in cardiac diagnostics systems, in systems of technical diagnostics of the state of the surface of metals and in systems of analysis and forecasting of economic cyclic process.

2019-11-04T00:00:00Z Готович, Володимир Анатолійович Готович, В. А. Gotovych, V. A. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/28925 2021-02-02T11:17:58Z 2019-09-03T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання і статистичне оцінювання характеристик штатного режиму електроспоживання організацій Автори: Готович, Володимир Анатолійович; Готович, В. А.; Gotovych, V. A. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено розв’язанню актуальної задачі математичного моделювання і статистичного оцінювання характеристик режиму електроспоживання організацій для забезпечення штатного режиму споживання електроенергії в топології мережі організації. Забезпечення штатного режиму процесу електроспоживання організації запропоновано розглядати як сукупність двох взаємопов’язаних задач: задачі контролю якості електроенергії на вході електромережі організації та задачі контролю величини електроспоживання топологією електромережі організації. Запропоновано загальну модель процесу електроспоживання організації у вигляді багатокомпонентного випадкового процесу з моментами розладу на поточних і тривалих інтервалах часу. Отримав подальший розвиток метод створення моделей процесу електроспоживання організації на основі даних вимірювань з використанням сучасних методів декомпозиції і виявлення моментів розладу динаміки часових рядів. Запропоновано стохастичну модель електричної напруги електропостачання з динамікою спотворень в часі амплітуди і частоти, яка дає можливість врахувати всі можливі варіанти погіршення якості електроенергії. Запропоновано варіант апаратно- програмного комплексу для моніторингу штатного режиму процесу електроспоживання організації.; Диссертация посвящена решению актуальной задачи математического моделирования и статистического оценивания характеристик режима электропотребления организаций для обеспечения штатного режима потребления электроэнергии в топологии сети организации. Обеспечение штатного режима процесса электропотребления организации предложено рассматривать как совокупность двух взаимосвязанных задач: задачи контроля качества электроэнергии на входе электросети организации и задачи контроля величины электропотребления топологией электросети организации. В качестве характеристик штатного режима процесса электропотребления организации предлагается рассматривать характеристики качества электроэнергии и суммарную величину потребления электроэнергии топологией электросети организации. Предложена общая модель процесса электропотребления организации в виде многокомпонентного случайного процесса с разладкой, который формируется топологией электросети каждой организации на текущих и длительных интервалах времени и которая, в отличие от известных моделей, описывает физически обоснованные факторами формирования процесса трендовую, периодические и стохастической компоненты. Получил дальнейшее развитие метод создания моделей процесса электропотребления организации на основе данных измерений с использованием современных методов декомпозиции и выявления разладок временных рядов, что позволило создавать конструктивные модели процесса электропотребления организации на текущих и длительных интервалах наблюдения. Приведен пример практического применения данного метода путем построения модели процесса электропотребления организации на интервале наблюдения длиной в один год. При этом, обосновано применение метода "Гусеница-SSA" для декомпозиции временного ряда на трендовую, периодические колебательные и стохастическую компоненты, а также обосновано применение метода PELT для поиска моментов времени изменения статистических характеристик компонент процесса (точек разладки). Предложено стохастическую модель электрического напряжения электроснабжения с динамикой искажений во времени амплитуды и частоты которая дает возможность учесть все возможные варианты ухудшения качества электроэнергии. Получили дальнейшее развитие метод и программное обеспечение компьютерного моделирования реализаций электрического напряжения для тестовых испытаний измерительного оборудования характеристик качества электроэнергии. В частности, предложена методика моделирования реализаций электрического напряжения с искажениями амплитуды и частоты сигнала в среде Simulink программного пакета MATLAB и структура базы данных для хранения результатов моделирования. Предложен вариант аппаратно-программного комплекса для мониторинга штатного режима процесса электропотребления организации.; The thesis is devoted to solving the topical problem of mathematical modelling and statistical estimation of characteristics of electric power consumption of organizations in order to provide a regular mode of electric power consumption in the topology of the organization's network. The maintenance of the regular mode of the organization’s electric power consumption process is proposed as a set of two interconnected tasks: the tasks of control the quality of electricity at the input of the power grid of the organization and the tasks of control the amount of electric power consumption by the topology of the organization's network. A general model of the organization’s electric power consumption process is proposed in the form of multicomponent random process with change points on current and long time intervals of observation. The method for creating models of the organization’s electric power consumption process based on measurement data using modern methods of decomposition and detecting time series change points has been further developed. A stochastic model of electric voltage supply with dynamics of distortion in time of amplitude and frequency is offered which allows taking into account all possible variants of deterioration of electric power quality. The variant of the hardware-software complex for the monitoring of the regular mode of the process of electric power consumption of the organization is offered. Опис: Захист відбудеться «_4_» _жовтня___ 2019 р. о _1200_ год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2019-09-03T00:00:00Z Паляниця, Юрій Богданович Паляница, Ю. Б. Palaniza, Y. B. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/27947 2019-06-24T09:00:53Z 2019-04-30T00:00:00Z

Назва: Математична модель фонокардіосиґналу для удосконалення кардіодіагностичних систем Автори: Паляниця, Юрій Богданович; Паляница, Ю. Б.; Palaniza, Y. B. Короткий огляд (реферат): Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2019 р. У дисертаційній роботі розв’язано актуальне наукове завдання –удосконалення математичної моделі та методів аналізу фонокардіосиґналу одночасно зареєстрованого з електрокардіосиґналом із врахуванням механізму породження його для підвищення достовірності ранньої діагностики стану серцево-судинної системи людини в автоматизованих діагностичних системах. Обґрунтовано нове застосування періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі фонокардіосиґналу одночасно зареєстрованого з електрокардіосиґналом, яка, на відміну від відомих, відображає механізм породження його (генезу), що дає змогу визначення характеристик моделі за результатами експериментів і враховує поєднання стохастичності із повторністю сигналу. Базуючись на обґрунтованій математичній моделі та на концепції «шунтування», модифіковано синфазний метод статистичного опрацювання фонокардіосиґналу одночасно зареєстрованого з електрокардіосиґналом у системах автоматизованої діагностики, з урахуванням механізму ґенезу фонокардіосиґналу. У результаті опрацювання отримано значення спектральних компонент фонокардіосиґналу, які є його інформативно-інваріантними ознаками та із визначеною достовірністю характеризують функціональний стан серцево-судинної системи людини. Розроблено метод імітаційного моделювання фонокардіосиґналу на основі періодично корельованої випадкової послідовності для верифікації результатів досліджень. Створено пакет комп’ютерних програм для автоматизованого опрацювання фонокардіосиґналу та проведення імітаційних експериментів для автоматизованих діагностичних систем.; Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук за специальностью 01.05.02 – математическое моделирование и вычислительные методы. – Тернопольский национальный технический университет имени Ивана Пулюя, Тернополь, 2019 г. В диссертационной работе решена актуальная научная задача – совершенствование математической модели и методов анализа фонокардиосигналапараллельно зарегистрированного с электрокардиосигналом с учетом механизма порождения его для повышения достоверности ранней диагностики состояния сердечно-сосудистой системы человека в автоматизированных диагностических системах. Обоснованно новое применение периодически коррелированного случайного процесса как математической модели фонокардиосигналапараллельно зарегистрированного в электрокардиосигналом, которая, в отличие от известных, отражает механизм порождения его (генеза), что дает возможность определения характеристик модели по результатам экспериментов и учитывает сочетание стохастичности с повторяемостью сигнала. Базируясь на обоснованной математической модели и на концепции «шунтирования», модифицировано синфазный метод статистической обработки фонокардиосигналапараллельно зарегистрированного в электрокардиосигналом в системах автоматизированной диагностики, с учетом механизма генеза фонокардиосигналу. В результате обработки получено значение спектральных компонент фонокардиосигнала, которые являются его информационно-инвариантными признаками и с определенной достоверностью характеризующих функциональное состояние сердечно-сосудистой системы человека. Разработан метод имитационного моделирования фонокардиосигнала на основе периодически коррелированных случайной последовательности для верификации результатов исследований. Создан пакет компьютерных программ для автоматизированной обработки фонокардиосигнала и проведения имитационных экспериментов для автоматизированных диагностических систем.; Dissertation on the receipt of scientific degree of candidate of engineering sciences after speciality 01.05.02 – mathematical design and calculable methods. – Ternopil Ivan Puluj national technical university, Ternopil, 2019. In dissertation the important scientific task is solved – the phonocardial signal synchronously registered with electrocardiosignal mathematical model and analyzing methods improvement taking into account the mechanism of its generation for the human SSS state early diagnosis in automated diagnostic systems reliability increasing. Modern diagnostic systems widely use the polycardiogram method based on the synchronously recorded electrocardio- (ECG) and phonocardiogram (PCG). Complete information about the cardiovascular system state (CVS) can be obtained only in case when several of pathologies diagnosing methods are used simultaneously. The advantages of a comprehensive approach were indicated in a number of scientific works, by: M. A. Kurshakov, P. E. Lukomsky, S. A. Lupenko, A. A. Selidovkina. The heart rate (HR) is determined by the sinus node automatism, which is modulated by feedback through the influence of vegetative, humoral, and local factors. Therefore, the heart work can be described as «modulation»– each of the action potential impulses sequence causes the response in the form of series of consecutive time-varying heart contractions/relaxation. The shape, duration and phase shifts of these impulses may vary, depending on the physical loadings, the emotional state and a whole set of other exogenous and endogenous influences. The responses wouldn’t have constant parameters depend on the factors such as: the conducting system state: the Gis beam right leg blockade, the effort of the blood flow through the heart structures (prolapse, stenosis, aneurysms), postinfarctional scarring, and many other factors, which has a great diagnostic value. Based on the considerations set in R. M. Baevsky, A. A. Talakov «Balistocardiography» work, the person`s cardiovascular system should be regarded as a closed hemodynamic one, where the primary information carrier about it is, among other things, is a phonocardiosignal generated by mechanical and acoustic processes in the system. It is used for obtaining additional (often critical) data to increase the researched object`s evaluation parameters reliability and the bimedia principle as the separation of the signal energy generated by one source, in space-time into two «flows» of different physical nature and (electric and mechanical) introduced the concept of «shunting». By shunting we understand the principle of obtaining complementary information about the object through «bypass»«short» way, in particular, getting of the certain informative parameters from the signal of another physical process nature (electrical, in contrast to the acoustic) of the same genesis in terms of the signal-system concept. Preprocessing was carried out according to the algorithm: signal detrending, smoothing, finding the repeatability period for the P-wave interval. A new application of the periodically correlated random process as a mathematical model of a phonocardiosignal synchronously registered with electrocardiosignal is obtained, which, unlike known ones, represents the mechanism of its genesis. Based on a previously grounded mathematical model and on the concept of «shunting», the synphase method of statistical processing of a phonocardiosignal synchronously registered with an electrocardiosignal in automated diagnostic systems was modified, taking into account a phonocardiosignal genesis mechanism. As the processing result, the value of the phonocardiosignal spectral components were obtained, which are its information-invariant features and with certain certainty characterizing the functional state of the human SSS. Since the synphase method is insensitive to the coherent components presented in the signal, therefore no need to use alien crosstalk effects minimization procedure. Since the developed algorithm is focused on its application in the patient’s СVS state remote monitoring systems, so in order to trend minimization, it is proposed to use the hardware implementation the high-pass Bessel filter (Sallen-Key topology) implementation, which has uniform (flat) amplitude–frequency response characteristics (AFR) (minimal equiripple in passband), linear phase-frequency characteristic (PFR), and the constant group delay, parameter variation resistance. Bessel Discrete Filters do not have this property. Therefore, to process the signal at the software level, the FIR-filtering (which provides linearity of the PFR) is applied by the overlap-add method (OLA), which gives significant advantage in using hardware and software resources, in comparison with time-domain filtering (convolution) As a result of processing, the phonocardiosignal spectral components, which are its informatively invariant features and with definite reliability characterize the functional state of the human cardiovascular system, is obtained.A method for simulating a phonocardiac signal based on periodically correlated random sequences has been developed to verify the results of studies. A package of computer programs has been created for the automated processing of phonocardiac signals and for carrying out simulation experiments for automated diagnostic systems.Key words: phonocardio-signal, electrocardiogram, genesis of phonocardial signal, periodically correlated random process, spectral components, reliability, verification, computer simulation.

2019-04-30T00:00:00Z Никитюк, Вячеслав Вячеславович Nykytyuk, V. V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/27945 2019-06-05T13:00:23Z 2019-04-30T00:00:00Z

Назва: Математична модель електричного зонд-сигналу для визначення динаміки стану реставраційного стоматологічного процесу Автори: Никитюк, Вячеслав Вячеславович; Nykytyuk, V. V. Короткий огляд (реферат): Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – Математичне моделювання та обчислювальні методи. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2019. У дисертації розв’язано актуальну наукову задачу обґрунтування математичної моделі електричного зонд-сигналу та розроблення методу його опрацювання, сформульованого базуючись на цій моделі, а також використання нових інформативних ознак динаміки стану процесу полімеризації стоматологічних матеріалів в часі. Обґрунтовано нове застосування імпульсного періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі енергетичного зонд-сигналу, яка враховує у своїй структурі поєднання властивостей періодичності із випадковістю. Базуючись на обґрунтованій моделі модифіковано синфазний метод опрацювання енергетичного сигналу, що дає змогу оцінити динаміку стану полімеризації стоматологічного композитного матеріалу з метою визначення оптимального часу експозиції. Установлено, що отримані значення кореляційних компонент, обчислені з допомогою змодифікованого синфазного методу, є інформативними ознаками енергетичного зонд-сигналу та характеризують процес полімеризації і спосіб обчислення оцінки достовірності отриманих результатів.; Thesis for Candidate Degree of Technical Science on specialty 01.05.02 – Mathematical modelling and computation methods. – Ternopol Ivan Puluj National technical University, Ternopil, 2019. The actual science problem for mathematical model reasoning of electrical zond-signals and working out the method of its processing based on this model has been solved in the thesis, and, as well, utilizing of new informative indicators of the process of a dental materials polymerization dynamics state in time. The object of research is process of electrical zond-signals modelling. The subject of the research is the mathematical model of electrical zond-signals, features and possibilities which it assures during the problem solving of visualization of the process of a dental materials polymerization dynamics state. The dynamics of the process has been described and the peculiarity of the visualization problem of the dynamics state for a process of dental materials polymerization on the base of electrical zond-signals. The main types of light solidification materials that are utilized in restorative stomatology, particularly for the plugs making (photo polymeric (light solidification) materials are most expanded, for which the reaching of certain physical and mechanical parameters during polymerization is a result of radiation with wave length of 380 – 500 nm) have been analyzed. It is necessary to working out a method of mediated assessment and visualization of a dental materials polymerization dynamics state for assurance of certain parameters of dental material and for increasing of radiation harm for oral cavity. The method of dental materials polymerization process visualization bas been offered that is based on the main statements of system-signal concept according to which the performance of a system may be assessed by means of independent processing of a signal that is a result of this system work, and on the base of concept of energy activity that considers as the central an energy active object (a system) that has such features as initiation, activation, catalyzation by specific action of energy carrier. The "energy division" on such energy that is required for support of system activity and on other one that is spent for a creation of a signal about system state and for energy assurance of data carrying about it is a significant in the signal creation. The substantiation of the structure and technical characteristics of the system of selection of electrical probe signals has been carried out. On the basis of a substantiated mathematical model in the form of a pulse PKVP that takes into account in its structure the stochastic interconnection between the various responses of the same series of observations and the substantiation of the informative signals of the signal and the method of their calculation for solving the problems of the operative and reliable detection of the change in the polymerization process. The common-mode method of statistical processing of such signals is considered and new expressions are obtained for the calculation of statistical estimates of their characteristics. The practical value of obtained results of the dissertation research is concluded in the modification of synphase processing method algorithm on the base of reasoned mathematical model of electrical zond-signals, that give possibility to detect informative indicators of a dental material polymerization process for automated control of the exposition time. Obtained practical results are suitable for utilization during the design of dental photopolymer irradiators with the function of automated control of exposition. This is the actual and important, practically useful result of the work that gives possibility to assure the reach of certain characteristics of a polymerization process.

2019-04-30T00:00:00Z Майхрук, Зоряна Василівна Майхрук, Зоряна Васильевна Mayhruk, Z. V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/21940 2017-11-15T10:05:35Z 2017-01-01T00:00:00Z

Назва: Моделі та методи нелінійного аналізу електричної активності системи Ходжкіна-Хакслі Автори: Майхрук, Зоряна Василівна; Майхрук, Зоряна Васильевна; Mayhruk, Z. V. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено математичному моделюванню електричної активності клітини на основі системи збудливості нейрона Ходжкіна-Хакслі. Розроблено математичні методи якісного аналізу електричної активності нервових клітин на основі системи Ходжкіна-Хакслі. Результати роботи дали змогу отримати для системи Ходжкіна-Хакслі методи дослідження стійкості, керування та нелінійного аналізу. Запропоновано математичні методи керування біфуркацією у системі Ходжкіна-Хакслі, що виникає при зміні прикладеного струму. Реалізовано підхід якісного аналізу системи Ходжкіна-Хакслі на основі мультиваріативного методу, що включає алгоритм послідовного покриття або ж алгоритм індукції дерева рішень. Для дослідження нелінійної динаміки в системі Ходжкіна- Хакслі застосовано метод експонент Ляпунова Методи системного аналізу, розроблені в даній роботі, доведено до комп’ютерної реалізації. Розроблено Web-інтегроване програмне середовище електрофізіологічних досліджень; Диссертация посвящена математическому моделированию электрической автивности клетки на основе системы возбудимости нейрона Ходжкина- Хаксли. Созданы математические методы качественного анализа электрической активности нервных клеток на основе системы Ходжкина-Хаксли. Результаты работы позволили получить для системы Ходжкина-Хаксли методы исследования устойчивости, управления и нелинейного анализа. Разработаны математические методы управления бифуркацией в системе Ходжкина-Хаксли, возникающей при изменении приложенного тока. Предложен подход анализа системы Ходжкина-Хаксли на основе мультивариативного метода, включая алгоритм последовательного покрытия или алгоритм индукции дерева решений. Получил дальнейшее развитие метод экспонент Ляпунова при исследовании нелинейной динамики в системе Ходжкина-Хаксли. Методы системного анализа, разработанные в данной работе, доведены до компьютерной реализации. Разработана Web-интегрированная программная среда электрофизиологических исследований.; on the basis of Hodgkin-Huxley model of neuron excitability. The theory of mathematical modeling of electrophysiological activity of cells is developed by receiving methods of stability, optimization, control, and nonlinear analysis for Hodgkin-Huxley system. The mathematical methods of system analysis and decision-making on the basis of Hodgkin-Huxley model are used for qualitative analysis of the electrical activity of nerve cells. Existence of complex behavior (it can be chaotic at some sets of parameters) in Hodgkin-Huxley system causes nesessity of consideration of controller in the model. It can be implemented with help of external applied current. That's why mathematical methods of control of bifurcation in Hodgkin-Huxley system, which appears when changing applied current, which ensure effective software tools of computer implementation, are developed in the work. The method of optimal control construction, which is based on maximum principle, uses necessary conditions of optimality, which are presented as a boundary value problem. In order to search optimal control for Hodgkin-Huxley model numerically, direct numerical method reducing infinite dimensional optimal control problem to finite dimensional problem of nonlinear programming is adapted. At the first time there is offered an approach of investigation of Hodgkin- Huxley system at different modes of functioning, which is based on multivariate method, which includes sequential covering algorithm or algorithm of decision tree induction and enables biological interpretation of simulation results. The method implies a random generation of initial values and values of rate parameters, which belong to domain which is practically evidenced. For each set of the parameters we apply integration of the system and get corresponding trajectories. We apply an algorithm of data mining technology for results obtained (decision tree induction, sequention covering method etc.) in order to get some structures of knowledge for decision making. At whole the method combines Monte-Carlo approach for construction of learning tuples and classification algorithms of data mining: sequential covering method with generation of classification rules and method of decision tree induction. The method of decision tree induction, being more complex for implementation, ensures visualization and a priori probability values for the type of cell excitability, following from relations between initial values and rate parameters of Hodgkin-Huxley model. The multivariate method of qualitative analysis of models of electrophysiological processes is an approach which allows to solve problems of classification of cell excitability, which can not be solved by other traditional methods, for example, stability theory or limit cycles. There is extended numerical method of Lyapunov exponent calculation, which was modified and specialized in order to improve its efficiency taking into account particularities of nonlinear dynamics of Hodgkin-Huxley system. The methods of systems analysis, which are developed in the work, are implemented as a software. Web-integrated software environment of electrophysiological research, which is presented as a package of programm classes, is developed. Опис: Робота виконана у ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України», м. Тернопіль. Захист відбувся «20» жовтня 2017 року об 14 год. 00 хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресую: 46001, Україна, м. Тернопіль, вулиця Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресую: 46001, Україна, м. Тернопіль, вулиця Руська, 56.

2017-01-01T00:00:00Z Цуприк, Галина Богданівна Цуприк, Г.Б. Tsupryk, H.B. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/18186 2019-05-06T15:00:25Z 2016-11-02T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання та оцінювання параметрів форми відгуку біооб’єкту на низькоінтенсивне подразнення Автори: Цуприк, Галина Богданівна; Цуприк, Г.Б.; Tsupryk, H.B. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена розв’язанню актуального наукового завдання, що має істотне значення для математичного моделювання серії відгуків біооб’єкту на низькоінтенсивні подразнення, та розробки автоматизованого оцінювання статистичних характеристик параметрів форми відгуку. Вперше обґрунтовано використання аналітичної функції для математичного моделювання відгуку біооб’єкту на низькоінтенсивне подразнення. Зменшено складність автоматизації активного біомедичного низькоінтенсивного дослідження та його інвазивність. Підвищено достовірність оцінки морфологічних параметрів відгуку біооб’єкту. Обґрунтовано та адаптовано метод статистичного вибору рішення для статистичного випробовування способів підготовки ансамблю відгуків при статистичному оцінюванні якості оцінки параметрів форми відгуку. Розроблено програмне забезпечення для комп’ютерного моделювання та верифікації результатів дослідження. Результати дослідження використані при виконанні науково-дослідних робіт та розробці засобів низькоінтенсивної ретинографії. Вони придатні для використання та розроблення біомедичних систем іншого клінічного призначення, біотехнічних системах синтезу штучних біооб’єктів.; Диссертация посвящена решению актуальной научной задачи, имеющей существенное значение для математического моделирования серии откликов биообъекта на низкоинтенсивные раздражения и разработке автоматизированного оценивания статистических характеристик параметров формы отклика. Впервые обосновано использование аналитической функции для математического моделирования отклика биообъекта на низкоинтенсивное раздражение. Уменьшена сложность автоматизации активного биомедицинского низкоинтенсивного исследования и его инвазивность. Повышена достоверность оценки морфологических параметров отклика биообъекта. Обоснован и адаптирован метод статистического выбора решения для статистического испытания способов подготовки ансамбля откликов при статистическом оценивании качества оценки параметров формы отклика. Разработано программное обеспечение для компьютерного моделирования и верификации результатов исследования. Усовершенствованы алгоритмы: (а) компьютерного моделирования серии откликов биообъекта на низкоинтенсивное раздражение с учётом их особенности; (б) подготовки серии откликов для статистического оценивания формы отклика; (в) статистического испытания методов оценивания отклика для верификации его методов. Разработанные алгоритмы дают возможность для продолжения исследования и использования на практике автоматизированного активного биомедицинского исследования. Установлено, что: (а) вычислительная сложность подготовки ансамбля откликов для статистического оценивания по эвристическим предположениям по еë типу не отличаются от подготовки с преобразованием Гильберта, однако, она менее достоверна; (б) при увеличении количества выборок качественные характеристики статистического оценивания улучшаются. Результаты исследования использованы при выполнении научно-исследовательских работ и разработке средств низкоинтенсивной ретинографии. Они пригодны для использования и разработки биомедицинских систем другого клинического назначения, биотехнических системах синтеза искусственных биообъектов.; The thesis is devoted to the solution of actual scientific problem this having importance meaning for the mathematical modeling of biological object responses on the low-intensity excitations, and development of the automated estimation of statistical characteristics of the morphological parameters of the biological object response. For the first time, had been choose the analytic function as the mathematical model of the response that received at low intensity bioobject excitation. The decreasing of the complexity of the automation of the active low-invasive biomedical research has been obtained. Simultaneously, the invasiveness of the excitation as well was decreased. Resolvability of the estimation of morphological parameters of the biological object response was increased. The likelihood method of statistical estimation of the confidence probability had been interpreted, and for the response estimation adapted. The preparation responses ensemble for statistical test get complexity in compare with combinatorial famous one. The software of computer simulation for verification of the results is developed. Results of the research had been implemented at scientific research works and for using in the medical enterprises. Particularly, performances of scientific research and the development of low intensity retinography tools are received. The results are suitable for the use and development of biomedical systems for other clinical purposes, biotechnological systems, synthesis of artificial biological objects.

2016-11-02T00:00:00Z Цвєткова, Тетяна Павлівна Цветкова, Т. П. Tsvetkova, T. P. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/16504 2017-06-06T06:34:44Z 2016-06-30T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання перенесення солей при фільтрації та вологоперенесенні у насичено-ненасичених ґрунтових середовищах. Автори: Цвєткова, Тетяна Павлівна; Цветкова, Т. П.; Tsvetkova, T. P. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена питанням математичного моделювання процесу перенесення солей при фільтрації та вологоперенесенні у насичено-ненасичених ґрунтових середовищах.; Диссертационная работа посвящена вопросам математического моделирования процесса переноса солей при фильтрации и влагопереносе в насыщенно-ненасыщенных грунтовых средах.; The thesis is devoted to issues of mathematical modelling of the proces of salt transfer under filtration and moisture transfer in saturated and nonsaturated soil media Опис: Робота виконана у Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки України, м. Рівне Захист відбувcя у 2016 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університету імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, вул. Руська 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 5

2016-06-30T00:00:00Z Жуковська, Наталія Анатоліївна Жуковская, Н. А. Zhukovska, N. A. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/16503 2017-06-06T06:51:14Z 2016-06-30T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання впливу тепло-масоперенесення при фільтрації сольових розчинів на деформаційні процеси ґрунтових масивів Автори: Жуковська, Наталія Анатоліївна; Жуковская, Н. А.; Zhukovska, N. A. Короткий огляд (реферат): В дисертаційній роботі побудовано нові математичні моделі напружено-деформованого стану ґрунтових масивів і основ у нелінійній постановці з урахуванням тепло-масоперенесення при фільтрації сольових розчинів у неізотермічних умовах та залежностей коефіцієнтів фільтрації, Ламе і модуля Юнга від концентрації сольових розчинів та температури, наявності вільної поверхні ґрунтових вод та дослідження деформаційних процесів у ґрунтах, які складаються з шарів із різними механічними та фізико-хімічними властивостями. Виведено систему рівнянь рівноваги в формі Ламе для зміщень ґрунту на основі узагальнення закону Гука з урахуванням тепло-масоперенесення та залежностей коефіцієнтів Ламе, модуля Юнга від концентрації сольових розчинів та температури. Отримано граничні умови та умови спряження для зміщень і напружень з врахуванням теплового та хімічного станів ґрунтового середовища. Розвинено обчислювальні методи для знаходження чисельних розв’язків відповідних крайових задач в одно- та двовимірному випадках. На основі розроблених алгоритмів створено відповідний програмний комплекс, проведено серію чисельних експериментів та їх аналіз. Показано вплив факторів тепло-масоперенесення при фільтрації сольових розчинів у неізотермічних умовах, наявності вільної поверхні, багатошаровості ґрунту на розподіл зміщень, нормальних та дотичних напружень та деформацій.; В диссертационной работе на основании анализа литературных источников сформулированы постановки и построены новые математические модели напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов и оснований в нелинейной постановке с учетом тепло- и массопереноса при фильтрации солевых растворов в неизотермических условиях и зависимостей коэффициентов фильтрации, Ламе и модуля Юнга от концентрации солевых растворов и температуры, наличия свободной поверхности грунтовых вод и исследования деформационных процессов в грунтах, состоящих из слоев с различными физико-химическими и механическими свойствами, а также в фильтрующей грунтовой плотине со свободной поверхностью, грунтовом массиве в результате образования депрессионной лунки. Получена система уравнений равновесия в форме Ламе для смещений грунта на основании обобщения закона Гука с учетом тепло- и массопереноса и зависимостей коэффициентов Ламе, модуля Юнга от концентрации солевых растворов и температуры. Выведены граничные условия и условия сопряжения для смещений и напряжений с учетом теплового и химического состояний почвенной среды. Получили дальнейшее развитие и эффективно использованы численные методы для отыскания приближенных решений соответствующих краевых задач в одно- и двумерном случаях. В частности, это конечно-разностные методы благодаря построению монотонных разностных схем для нелинейных уравнений параболического типа, содержащих первую производную; метод численных конформных отображений для областей почвы сложной геометрической формы, в том числе со свободной поверхностью, который включает в себя построение численных конформных отображений; итерационный метод для отыскания численного решения системы уравнений равновесия в форме Ламе для смещений грунта. На основании разработанных алгоритмов создан соответствующий программный комплекс и проведена серия численных экспериментов. Выполнен анализ полученных результатов. Показано существенное влияние факторов тепло- и массопереноса при фильтрации солевых растворов в неизотермических условиях, зависимостей коэффициентов фильтрации, Ламе, модуля Юнга от концентрации солевых растворов и температуры, наличия свободной поверхности, многослойности почвы на распределение смещений, нормальных и касательных напряжений и деформаций.; Based on the literature review the new mathematical models of nonlinear boundary value problems of the stressed-strained state of soil masses, considering heat and mass transfer, filtering salt solutions in non-isothermal conditions, the dependencies of filtration and Lame coefficients, and Young's modulus of the concentration of salt solutions and temperature, presence of free groundwater surface and study of deformation characteristics of soils consisting of layers with different mechanical and physical and chemical properties are formulated and improved. Introduced system of equilibrium equations in the form of Lame displacement based on the generalization of Hooke's Law with regard to heat and mass transfer and the dependencies of Lame coefficients, the Young's modulus of the concentration of salt solutions and temperatures is modified. Boundary conditions for the displacements on the thermal and chemical conditions of the soil environment are discovered. Computational methods to find numerical solutions of the corresponding nonlinear boundary value problems in one- and two-dimensional cases are improved. On the basis of the developed algorithms the appropriate software is created. A series of numerical experiments and their analysis are conducted. Significant effect of heat and mass transfer, filtering salt solutions in non-isothermal conditions, the dependence of Lame coefficients, the Young's modulus of the concentration of salt solutions and temperature, the presence of the free surface of the soil layering on the distribution of displacements, stresses and strains are disclosed. Опис: Робота виконана у Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки України, м. Рівне. Захист відбувся “ 30 ” червня 2016 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2016-06-30T00:00:00Z Гладка, Олена Миколаївна Гладкая, Елена Николаевна Hladka, О. М. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5648 2017-06-05T22:39:05Z 2015-06-30T00:00:00Z

Назва: Моделювання нелінійних фільтраційних процесів у техногенно-деформованих пластах методами комплексного аналізу та сумарнихзображень Автори: Гладка, Олена Миколаївна; Гладкая, Елена Николаевна; Hladka, О. М. Короткий огляд (реферат): Дисертаціяприсвяченаматематичномумоделюваннюнелінійнихквазіідеаль- нихфільтраційнихпроцесів у водонафтогазовихтехногенно-деформованихпласт- ах, геометрія зон неоднорідності яких визначається з урахуванням зворотнього впливу характеристик процесу на провідність середовища, і розробленню на основі синтезу числових методів квазіконформних відображень, сумарних зображень та декомпозиції задачі методики розв'язування відповідних крайових задач з можливістювизначенняпараметрівмоделі. Створено обчислювальну технологію і комплекс прикладних програм, що реалізують відповідні алгоритми розв'язання нелінійних крайових задач, в яких коефіцієнт провідності середовища залежить від потенціалу поля і від функції течії, для одно-, дво- та багатозв'язних криволінійних LEF-областей, обмежених лініями течії і еквіпотенціальними лініями, з використанням методів сумарних 19 зображень для диференціальних рівнянь з розривними коефіцієнтами (у випадках шаруватих середовищ) чи побудованих числово-аналітичних представлень розв'язків (що узагальнюють методи сумарних зображень на випадки неоднорідних середовищ). Розроблено методику поєднання числових методів квазіконформних відображень з декомпозицією задачі із застосуванням альтернуючого методу Шварца для розділення області комплексного квазіпотенціалу на підобласті з “накладками”. Запропоновано підхід і відповідні алгоритми числового визначення параметрів квазіідеальних процесів у нелінійно- шаруватихі нелінійнодвояко-шаруватихLEF-пластах.; Диссертация посвящена математическому моделированию нелинейных квазиидеальных фильтрационных процессов в водонафтогазових техногенно- деформированных пластах, геометрия зон неоднородности которых определяется с учетом обратного влияния характеристик процесса на проводимость среды, и разработке наоснове синтезачисленныхметодовквазиконформныхотображений, суммарных представлений и декомпозиции задачи методики решения соответствующихкраевыхзадач свозможностьюопределенияпараметровмодели. Создана вычислительная технология и комплекс прикладных программ, реализующихсоответствующие алгоритмырешениянелинейныхкраевыхзадач, в которых коэффициент проводимости среды зависит от потенциала поля и от функции тока, для одно-, двух- и многосвязных криволинейных LEF-областей, ограниченных линиями тока и эквипотенциальными линиями, с использованием методов суммарных представлений для дифференциальных уравнений с разрывными коэффициентами (в случаях слоистых сред) или построенных численно-аналитических представлений решений (обобщающих методы суммарныхпредставленийнаслучаинеоднородныхсред). Разработана методика сочетания численных методов квазиконформных отображений с декомпозицией задачи с применением альтернирующего метода Шварца для разделения области комплексного квазипотенциала на подобласти с “накладками”, что дает возможность, эффективно “склеивать” решения нелинейных краевых задач для дифференциальных уравнений с разрывными коэффициентами, решать задачи в более “удобных” подобластях, чемвся область исходной задачи, что является особенно актуальным для расчетов нефтяных пластов, где имеем большую разницу между размерами продуктивной зоны и диаметрамискважин, атакжепозволяетраспараллелить вычислительныйпроцесс. 20 В работе методы суммарных представлений обобщены также на случаи решениякраевыхзадач, описывающихквазиидеальные процессыв неоднородных и анизотропных средах. Полученные при этом численно-аналитические представления решений соответствующих задач для уравнений с переменными коэффициентами построены с использованием идеи поэтапной фиксации отдельных параметров задачи путем сочетания численных (разностных) и аналитических (расщеплений, разделения переменных, интегральных представленийит.п.) методов. Предложен подход и соответствующие алгоритмы численного определения параметровквазиидеальныхпроцессоввнелинейно-слоистыхинелинейнодвояко- слоистыхLEF-пластах.; The thesis is devoted to the mathematicalmodelling of nonlinear, quasiideals, filtration processes in technogenic-deformable reservoirs of wateroroiland gas, in whichgeometryofzonesofheterogeneitydeterminedconsideringthereverseinfluence characteristics of the process on the conductivity of environment, and to the developmentofthemethods forsolvingappropriateboundaryvalueproblemsonbased the synthesis ofnumericalmethods ofcomplexanalysis, summaryrepresentations and taskdecompositionwiththeabilitytodeterminethemodelparameters. The computational technology and complex of applications that implement appropriate algorithms forsolving nonlinearboundary value problems, in which the coefficientofconductivityofthemediumdepends fromthe potentialoffieldandfrom the function of flow, forone-, two- andmultiply-connected curvilinearLEF-domains boundedbylines flowandequipotentiallines, usingsummaryrepresentationsmethods for differential equations with discontinuous coefficients (in the cases of layered environments), orconstructed numerical-analytic representations of solutions (which generalize summary representations methods in cases heterogeneous environments), were created. The methodology acombination of numericalmethods quasiconformal mappings with the task decomposition using of alternating method by Schwarz for separating the complex quasipotentialdomain into subdomains with “overlays” was developed. The approach and the algorithms numericaldetermination of parameters quasiideals processes in nonlinear-layered and nonlineardoubly-layered LEF- layers wereproposed. Опис: Робота виконана у Національному університеті водного господарства та природокористуванняМіністерстваосвітиі науки України, м. Рівне. Захист відбувся “ 30 ” червня 2015 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2015-06-30T00:00:00Z Сінчук, Алеся Михайлівна Синчук, Алеся Михайловна Sinchuk, A. M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5647 2017-08-07T12:27:36Z 2015-06-30T00:00:00Z

Назва: Моделювання фільтраційних процесів з урахуванням впливу тріщин гідророзриву чисельними методами квазіконформних відображень Автори: Сінчук, Алеся Михайлівна; Синчук, Алеся Михайловна; Sinchuk, A. M. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена математичному моделюванню процесів витіснення у нафтових пластах, обмежених еквіпотенціальними лініями та лініями течії, за наявності тріщин гідравлічного розриву та розвитку числових методів комплексного аналізу розв’язання відповідних нелінійних крайових задач одно- та багатофазної фільтрації. Розроблено нову методологію моделювання одно- та багатофазної фільтрації у пористих і важкопроникних нафтових пластах з урахуванням впливу тріщин гідророзриву та числові алгоритми розв’язання відповідних крайових задач. На основі чого створено нові програмні засоби комп’ютерної реалізації для розрахунку фільтраційно-ємкісних характеристик. Розроблено методику моделювання неізотермічного процесу витіснення в елементах площового заводнення шляхом збурення фільтраційної течії тріщинами гідророзриву за умов терморежиму, побудовано відповідний числовий алгоритм, виконано числові розрахунки; здійснено обробку та аналіз отриманих результатів. Узагальнено методологію розв’язання двовимірних крайових задач однофазної фільтрації у важкопроникних родовищах на випадок просторово-викривлених пластів із врахуванням тріщин гідророзриву та суміжних деформаційних процесів у присвердловинній зоні пласта, коли за умов 19 квазістаціонарності фільтраційної течії досліджуваний процес описується спеціальним чином модифікованим законом Дарсі відносно критичного значення градієнта тиску.; Диссертация посвящена математическому моделированию процессов вытеснения в нефтяных пластах, ограниченных эквипотенциальными линиями и линиями тока, при наличии трещин гидравлического разрыва и развития численных методов комплексного анализа решения соответствующих нелинейных краевых задач одно- и многофазной фильтрации. Разработана новая методология моделирования одно- и многофазной фильтрации в пористых и малопроницаемых трещиновато-пористых нефтяных пластах с учетом влияния трещин гидроразрыва и числовые алгоритмы решения соответствующих краевых задач. На основе чего созданы новые программные средства компьютерной реализации для расчета гидродинамических сеток координат критических точек типа «приостановки», в окрестности которых возникают зоны малых скоростей, и значений квазипотенциала в них, момент времени прорыва вытесняющей жидкости в эксплуатационной скважины и полного ее обводнения, определение положения границы раздела жидкостей в различные моменты времени, общей фильтрационной расходы и доли в ней вытесненного флюида (нефти), объема добытой нефти на протяжении определенного времени и соответствующего объема флюида, что остается в пласте в произвольный момент времени, в частности, после прекращения процесса вытеснения, а также отыскание местонахождения значительных по своей площади застойных зон. Разработана методика моделирования неизотермического процесса вытеснения в элементах площадного заводнения путем возмущения фильтрационного потока трещинами гидроразрыва в условиях терморежыма, построен соответствующий числовой алгоритм, выполнено числовые расчеты; осуществлена обработка и анализ полученных результатов. Обобщенно методологию решения двумерных краевых задач однофазной фильтрации в малопроницаемых месторождениях на случай пространственно-искревленных пластов с учетом трещин гидроразрыва и смежных деформационных процессов в прискважинной зоне пласта, когда в условиях квазистационарности фильтрационного течения исследуемый процесс 20 описывается специальным образом модифицированным законом Дарси относительно критического значения градиента давления.; Dissertation is dedicated to the mathematical modelling of ousting processes in oil reservoirs limited by equipotential lines and flow lines involving cracks of hydraulic fracturing and also to the development of numerical methods of complex analysis for the solution of corresponding nonlinear marginal tasks of one- and multiphase filtration. The new methodology of modelling of one- and multiphase filtration in porous and permeable difficult oil reservoirs including influence of cracks of hydraulic fracturing and numerical algorithms of solution of corresponding marginal tasks Is developed. On the basis of which new programmatic tools of machine-assisted realization for computation of reservoir properties are created. Approach to the modelling of non-isothermal process of ousting in the elements of areal water-flooding by disturbance of filtration flow by the cracks of hydraulic fracturing in thermal mode is developed; it is built corresponding numerical algorithm, numerical computations are made, data analysis and results are calculated. It is generalized solution methodology of two-dimensional marginal tasks of monophase filtration in permeable difficult in case of spatio-deviated deposits including cracks of hydraulic fracturing and contiguous deformation processes in nearfield zone of deposit, the investigated process is described under condition of quasistationarity of filtrational flow by specially modified Darcy’s law in relation to the critical value of the pressure gradient. Опис: Робота виконана в Рівненському державному гуманітарному університеті Міністерства освіти і науки України.Захист відбувся “ 30 ” червня 2015 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56). З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).

2015-06-30T00:00:00Z Пецко, Василь Іванович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5597 2017-06-06T04:44:28Z 2015-04-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання оптичних структур та оптимізація їх просторово-поляризаційних параметрів при падінні світлі під кутом Автори: Пецко, Василь Іванович Короткий огляд (реферат): Пецко В. І. Математичне моделювання оптичних структур та оптимізація їх просторово-поляризаційних параметрів при падінні світла під кутом. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2015. Розроблено математичні моделі частково неоднорідних плівок та програмно-алгоритмічний комплекс для моделювання і оптимізації спектральних характеристик оптичних фільтрів з частково неоднорідним високозаломлюючим шаром. Використовуючи розроблені моделі та програмно-алгоритмічний комплекс, встановлено вплив перехідної області високозаломлюючих плівок з неоднорідним розподілом показника заломлення на спектральні характеристики вузькосмугових, відрізаючих, широкосмугових фільтрів залежно від кута та поляризації, а також досліджено зміни параметрів спектрів пропускання багатошарових оптичних структур вузькосмугових, відрізаючих, широкосмугових оптичних фільтрів залежно від поляризації та кута падіння паралельних потоків випромінювання відносно нормалі до їх поверхні. Розроблено оптимізаційну модель, за допомогою якої встановлено можливість просвітлення підкладинок однорідними одно-, дво-, три- або чотиришаровими структурами при падінні різних за поляризацією світлових потоків під кутом до поверхні. Використовуючи розроблену оптимізаційну модель та програмно-алгоритмічний комплекс, спроектовано результати просвітлення низькозаломлюючої (ns=1.51) підкладинки однорідними плівками при падінні світла під кутом для одно-, дво-, три- та чотиришарових покриттів на реальні матеріали, зроблено їх порівняльну характеристику. На основі розроблених моделей і методів запропоновано покращити спектральні характеристики відомого просвітлюючого покриття.

2015-04-01T00:00:00Z Мартинюк, Петро Миколайович Мартынюк, П. Н. Martyniuk, P.M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5477 2017-06-06T04:43:03Z 2015-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання консолідації грунтів з урахуванням техногенного впливу та комплексу фізико-хімічних процесів Автори: Мартинюк, Петро Миколайович; Мартынюк, П. Н.; Martyniuk, P.M. Короткий огляд (реферат): В дисертації побудовано нові математичні моделі взаємних процесів фільтраційної консолідації та фільтраційного руйнування гетерогенних пористих середовищ з урахуванням впливу одночасно функціонуючих процесів переносу тепла та солей, хімічних масообмінних процесів, фізичних процесів просідання та розмиву ґрунту, багатофракційної контактної суфозії, наявності зосереджених шляхів фільтрації. Узагальнено закон Дарсі-Герсеванова руху рідин в деформівних пористих середовищах на основі формалізації дії фізичних законів та явищ термічного та хімічного осмосів, залежності параметрів фільтрації від теплового та хімічного станів пористого середовища, нелінійної залежності коефіцієнта фільтрації від функції самих надлишкових напорів. Враховано явище термічного розширення фаз ґрунту. Побудовано математичні моделі та досліджено процеси фільтраційної консолідації ґрунтів з тонкими напівпроникними включеннями (включення із природних ґрунтів, які мають властивості напівпроникних мембран). Запропоновано в умовах спряження використати ступінь ідеальності напівпроникного включення. Виведено кінематичні граничні умови на рухомих межах області ґрунту з урахуванням: просідань, як результату консолідації; розмиву ґрунту фільтраційним потоком; просідань, як результату багатофракційної контактної суфозії. Для дослідження отриманих нелінійних крайових задач розвинуто та ефективно використано потужні сіткові та безсіткові чисельні методи. На основі розроблених алгоритмів створено програмне забезпечення та проведено серію чисельних експериментів.; В диссертации важная научно-прикладная проблема математического моделирования взаимосвязанных процессов фильтрационной консолидации и фильтрационного разрушения гетерогенных пористых сред рассмотрена в новой неклассической постановке, которая до сих пор не рассматривалась, и связана с изменением химического и теплового состояния пористой среды. Посредством формализации действия физических законов учтены комплексные нелинейные взаимные влияния и зависимости физико-химических и техногенных процессов в пористых средах, к которым относятся грунты. В частности, процессов фильтрационной консолидации, тепло-солепереноса, фильтрационного разрушения пористых сред, более детально – контактного размыва, наличия сосредоточенных путей фильтрации и многофракционной контактной суффозии, химических гетерогенных масообменных процессов, явлений ползучести скелета пористой среды, а также её проседаний в процессе уплотнения. Показано, что существенная нелинейность и топологическая сложность не позволяют рассматривать взаимные влияния и зависимости как обычную суперпозицию отдельно взятых явлений и процессов, а поэтому математическое моделирование указанных явлений и процессов, их взаимодействия должно носить комплексный и системный характер. В диссертации выведены кинематические граничные условия: на верхней подвижной границе пористой среды для учета и прогнозирования величины проседаний при исследованиях консолидации грунтов; на границе размыва грунта фильтрационным потоком для прогнозирования величины зоны размыва и ее эволюции во времени при исследованиях совместимых процессов фильтрационной консолидации и контактного размыва грунтов; на верхней подвижной границе массива грунта в случае исследования совместных процессов фильтрационной консолидации и многофракционной контактной суффозии. Усовершенствован закон Дарси-Герсеванова движения жидкостей в деформируемых гетерогенных пористых средах. Комплексно учтены явления термического и химического осмоса, зависимости параметров фильтрации от теплового и химического состояний грунта, а также нелинейная зависимость коэффициента фильтрации от функции самых избыточных напоров. Впервые учтено явление термического расширения фаз грунта в уравнениях неразрывной при построении математических моделей фильтрационной консолидации гетерогенной пористой среды. Учтено влияние техногенных факторов при исследовании консолидации слоистых грунтов (природная неоднородность или случай постепенного строительства грунтового сооружения). Также исследованы процессы фильтрационной консолидации грунтов с тонкими полупроницаемыми включениями (включение из природных грунтов, которые имеют свойства полупроницаемых мембран). Предложено в условие сопряжения неидеального контакта для концентрации порового солевого раствора на данном включении внести «поправочный коэффициент», который с физической точки зрения означает степень идеальности полупроницаемого включения. Полученные результаты влияния полупроницаемого включения на фильтрационную консолидацию массива грунта в условиях присутствия техногенных факторов качественно согласовываются с наблюдением аномальных напоров и их перепадов в природных неоднородных геологических формациях. В диссертационном исследовании впервые удалось математически смоделировать это явление через использование в условиях сопряжения степени идеальности полупроницаемого включения. Полученные данные свидетельствуют об адекватности построенной математической модели естественным процессам. Получили дальнейшее развитие и эффективно использованы известные численные методы для отыскания приближенных решений соответствующих нелинейных краевых задач. В частности, это методы конечных разностей, конечных элементов и бессеточный метод радиальных базисных функций. Для численного решения нелинейных краевых задач в пространственном случае и в областях с подвижными границами адаптирован метод радиальных базисных функций. Для некоторых задач проведено сравнение приближенных решений, найденых разными численными методами. В целом, учет явлений тепло-солепереноса способствует более быстрому рассеиванию поля избыточных напоров в области возле дренированных границ и замедлению такого рассеивания в областях возле непроницаемых границ. Длительное воздействие техногенных факторов в областях дренированных границ приводит к переходу грунта в переуплотненное состояние (напоры становятся меньшими нуля). Такое состояние нельзя считать стабилизированным. Ведь прекращение действия техногенных факторов приведет к всасыванию поровой жидкости, а отсюда к набуханию грунта, что, в свою очередь, может вызывать неравномерные деформации его поверхности. Неравномерность полей температуры и концентрации химических веществ в поровой жидкости вызывает неравномерное оседание грунтовой поверхности. В диссертации, посредством численных экспериментов, установлены степени влияния каждого из факторов отдельно и в целом. Данные, полученные из компьютерного моделирования взаимных процессов фильтрационной консолидации и фильтрационного разрушения грунтов, засвидетельствовали возможность значительного влияния техногенных факторов на результаты прогнозных расчетов. Глубина и длина области размыва могут увеличиться на 34%-72% в зависимости от условий.; The thesis deals with the new mathematical models of mutual filtration consolidation process and filtration destruction of heterogeneous porous media (for example, soil) taking into account the effect of simultaneously operating processes of heat and salt transfer, chemical mass exchange processes, physical processes of soil subsidence and erosion, a multi-fraction contact suffusion, the presence of concentrated flow paths. Darcy-Gersevanov’s law of the fluid movement in deformable porous media was improved basing on the formalization of physical laws and phenomena of thermal and chemical osmosis, dependence of filtration parameters on the thermal and chemical state of the porous medium, nonlinear dependence of the filtration coefficient on the excessive pressures function. The phenomenon of thermal expansion of the soil phases was considered. Mathematical models were built and the processes of soils filtration consolidation with thin semi-permeable inclusions (natural soils inclusions that have properties of semi-permeable membranes) were investigated. In conjugation conditions it was proposed to use the ideality degree of semi-permeable inclusion. The kinematic boundary conditions on the moving boundaries of the soil domain were deduced taking into account the subsidence as a result of consolidation; soil erosion by flow path; subsidence as a result of multi-fraction contact suffusion. Powerful mesh and meshfree numerical methods were developed and used effectively to investigate the obtained nonlinear boundary value problems. Software was created on the basis of developed algorithms and a series of numerical experiments were done. Опис: Робота виконана на кафедрі прикладної математики Національного університету водного господарства та природокористування (м. Рівне) Міністерства освіти і науки України.Захист відбувся у 2015 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Білогірська, 50, навчальний корпус 10, конференцзала. З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2015-01-01T00:00:00Z Мічута, Ольга Романівна Мичута, О.Р. Michuta, O. R. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/4988 2017-06-05T22:37:20Z 2014-11-28T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання фільтраційної консолідації грунтів з урахуванням впливу розчинів хімічної суфозії Автори: Мічута, Ольга Романівна; Мичута, О.Р.; Michuta, O. R. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена розробці нових математичних моделей процесів фільтраційної консолідації ґрунтів з урахуванням впливу багатокомпонентних хімічних розчинів та хімічної суфозії. На основі аналізу літературних джерел вдосконалено існуючі математичні моделі задач фільтраційної консолідації ґрунтів щодо урахування впливу хімічної суфозії та багатокомпонентних хімічних розчинів. Враховано залежність концентрації граничного насичення одних хімічних речовин від присутності в поровій рідині інших хімічних речовин. Вдосконалено кінематичну граничну умову на верхній рухомій межі ґрунту шляхом урахування хімічної суфозії. Адаптовано без сітковий метод радіальних базисних функцій для знаходження наближеного розв’язку відповідних крайових задач. Розроблено алгоритми, створено відповідну програмну реалізацію розроблених алгоритмів та проведено серію числових експериментів. Виявлено закономірності протікання процесів консолідації ґрунтів з урахуванням впливу хімічної суфозії та багатокомпонентних хімічних розчинів на основі аналізу проведених числових експериментів; Диссертация посвячена разработке нових математических моделей фильтрационной консолидации грунтов с учетом влияния многокомпонентных химических растворов и химической суффозии. Посредством анализа литературных источников усовершенствованы существующие математические модели фильтрационной консолидации грунтов, а именно учтены влияние на вышеприведенные процессы многокомпонентности химического состава порового раствора, кинетики массообменных процессов, зависимость концентрации предельного насыщения одних химических веществ от присутствія в поровой жидкости других химических веществ и температуры, зависимости коэффициента фильтрации от концентрации солей в жидкой и твердой фазе пористой среды. Частным случаем учтенных факторов являються процессы химической суффозии загипсованных и засоленнях грунтов в результате фильтрации как чистой воды, так и других химических растворов. Усовершенствовано кинематическое граничное условие на верхній подвижной границе гранта в плане учета химической суффозии и многокомпонентности химического состава порового раствора. Обосновано применение бескеточного метода радиальных базисних функцій к данному классу нелинейных краевых задач. В общем случае математические модели фильтрационной консолидации грунтов с учетом влияния многокомпонентных химических растворов и химической суффозии описываются краевыми задачами в областях с подвижными границами. Потому с 20 точки зрения переформатирования расчетной сетки, на которой проводится дискретизация исходных дифференциальных уравнений и зависимостей, наибольшими преимуществами владеют бессеточные методы. Особенно это касается пространственных краевых задач, численные решения которых также найдены в диссертационной работе. Разработаны алгоритмы, создана соответствующая программная реализация разработанных алгоритмов и выполнена серия численных экспериментов. Анализируя их результаты, выявлены закономерности протекания процессов консолидации грунтов с учетом влияния многокомпонентных химических растворов. Учет за висимости коэффициента фильтрации от концентрации солей в жидкой и твердой фазе замедляет процесс рассеяния избыточных напоров в грунте, что, в свою очередь, ведет к увеличению времени его стабилизации. Учет влияния кинетики массообменных процессов и, как частого случая, химической суффозии дал возможность уточнения прогнозных результатов относительно величины вертикальних осадок верхней подвижной границы грунта.; The thesis is devoted to the developmen t of new mathemati cal models of the processes of filtration consolidation of soil with the influence of chemical suffusion and multicomponent chemical solutions and chemical suffusion. Based on the analysis of existing literatu re improved mathematical model of the filtration consolidation of soils on the imp act of chemical suffusion and multicomponent chemical solutions. Considered the concentration dependen ce of the saturation limit of some chemicals on the presence of pore fl uids other chemicals and temperature. Displaying kinematic boundary condition on the upper boundary moving ground based chemical suffusion. Adapted meshless radi al basis function method for finding the approximate solution of the corresponding boun dary value problems. The algorithms were created corresponding software implemen tation of the developed algorithms and conducted a series of numerical experime nts. The regularities of processes of consolidation of soil with the influence of chemical suffusion and multicomponent chemical solutions based on the analysis carried out numerical experiments. Опис: Робота виконана в Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки України, м.Рівне. Захист відбувся 28 листопада 2014 року на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, Україна, м.Тернопіль, вул.Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у науково - технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, Україна, м. Тернопіль, вул.Руська, 56.

2014-11-28T00:00:00Z Гембара, Наталія Олександрівна Гембара, Н. О. Hembara, N. O. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/4987 2019-12-09T15:06:33Z 2014-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання теплопровідності пластин і оболонок з багатошаровими покриттями Автори: Гембара, Наталія Олександрівна; Гембара, Н. О.; Hembara, N. O. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена побудові та реалізації математичних моделей теплопровідності оболонок та пластин з багатошаровими покриттями. Пропонуються математичні моделі для оболонок з одно- та двосторонніми багатошаровими тонкими покриттями, поверхні яких контактують із зовнішніми середовищами різних температур. Вплив багатошарових покриттів на розподіл температури в оболонці моделюється спеціальними умовами теплообміну із зовнішніми середовищами на поверхні оболонки. Методами інтегральних перетворень Фур’є і Лапласа отримано замкнуті розв’язки відповідних задач теплопровідності для круглої пластини з двосторонніми тонкими багатошаровими покриттями, поверхні якої контактують із зовнішніми середовищами різних температур та для циліндричної оболонки з односторонніми багатошаровими покриттями з різними теплофізичними властивостями. На прикладах розв’язання кількох тестових задач проведено апробацію отриманих розв’язків, зокрема і порівняння з експериментальними результатами. Використовуючи отримані розв’язки, досліджено вплив двошарового покриття на термопружний стан суцільного диска газової турбіни та циліндричного корпуса промислового автоклава. Показано, що не врахування покриття веде до завищеної оцінки розрахункової температури та суттєво впливає на розподіл термічних напружень.; Диссертация посвящена построению и реализации математических моделей теплопроводности оболочек с многослойными покрытиями. Предлагаются математические модели для оболочек с одно- и двусторонними многослойными тонкими покрытиями, поверхности которых контактируют с внешними средами различных температур. Влияние многослойных покрытий на распределение температуры в оболочке сводится к обобщенным условиям теплообмена с внешними средами на поверхностях оболочки. Материалы оболочки и покрытий имеют различные теплофизические характеристики. На контактных поверхностях оболочки и слоев и между слоями выполняются условия идеального теплового контакта. С помощью операторного метода решения уравнений теплопроводности для оболочки записаны через интегральные характеристики температуры, которые определяются из системы двух дифференциальных уравнений. Методами интегральных преобразований Фурье и Лапласа получены замкнутые аналитические решения соответствующих задач теплопроводности для круглой пластины с двусторонними тонкими многослойными покрытиями и для цилиндрической оболочки с односторонними многослойными покрытиями с различными теплофизическими свойствами. С целью апробации решений на примерах тестовых задач произведён сравнительный анализ результатов полученных методом конечных элементов и експериментально с решениями, найденными автором, используя линейное приближение температуры по толщине. Сравнение показывает, что приближенные соотношения для определения температурного поля удовлетворительно описывают изменение температуры в оболочках с многослойными покрытиями. Используя уравнения, описывающие распределение температуры в цилиндрической оболочке с односторонними многослойными покрытиями, исследовано влияние противокоррозионного двухслойного покрытия на температурное поле в корпусе промышленного автоклава. На основании решения задачи теплопроводности для круглой пластины с двусторонними покрытиями исследовано влияние двухслойного покрытия на термоупругое состояние сплошного диска газовой турбины. Показано, что неучёт покрытия ведет к завышенной оценке температуры и существенно влияет на распределение термических напряжений.; The thesis is devoted to the development and implementation of mathematical models of thermal shells with multilayer coatings. The point of thesis is introduction of mathematical model for shells of arbitrary shape with unilateral and bilateral thin multilayer coatings, the surface of which is washed by the external environment with different temperatures. Effect of multilayer coatings on temperature distribution in the shell is regulated by the generalized conditions of heat exchange with the environment on the surface of the shell. Using integral metamorphoses of Fourier and Laplace we received closed solutions of corresponding heat conduction problems for a circular plate with bilateral thin multilayer coatings, the surface of which contacts with different external temperatures and for cylindrical shell with unilateral multilayered coatings with different thermal properties. Approbation of the obtained solutions was conducted by solving a couple of test examples, including comparison with experimental results. Based on the obtained solutions, the influence of two-layer thermoelastic solid state drive gas turbines and industrial autoclave cylindrical body was researched. It is shown that not taking into account the coverage leads to overestimation of temperature and has a great impact on distribution of thermal stresses. Опис: Робота виконана в Українській академії друкарства Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся в 2014 р., о 14 годині, на засіданні спеціалізованої Вченої ради Д 58.052.01 Тернопільського національного технічного університету ім. Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету ім. Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2014-01-01T00:00:00Z Остапчук, Оксана Петрівна Остапчук, Оксана Петровна Ostapchuk, O. P. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2412 2017-06-05T23:38:58Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання фільтрації сольових розчинів у ґрунтових середовищах з урахуванням техногенних чинників Автори: Остапчук, Оксана Петрівна; Остапчук, Оксана Петровна; Ostapchuk, O. P. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена питанням математичного моделювання процесів фільтрації сольових розчинів та міграції радіонуклідів у ґрунтових середовищах з урахуванням взаємовпливу характеристик фільтраційного потоку та ґрунтового середовища в ізотермічних та неізотермічних умовах. В дисертації побудовано нові нелінійні математичні моделі процесів фільтрації сольових розчинів та міграції радіонуклідів у ґрунтових середовищах при залежності параметрів фільтрації та масопереносу від концентрації солей, урахуванні осмотичних явищ, ізотермічних та неізотермічних умов. Розвинено числові методи розв’язання поставлених нелінійних крайових задач в складних областях з криволінійними межами. Доведено точність побудованої нової монотонної різницевої схеми для одновимірного нелінійного рівняння параболічного типу, що містить першу похідну та адаптовано її для розв’язання задач фільтрації сольових розчинів та міграції радіонуклідів у ґрунтових середовищах. Розроблено обчислювальні алгоритми розв’язку поставлених задач, здійснено їх програмну реалізацію, проведено серію числових експериментів, на основі яких показано суттєву відмінність між процесами фільтрації сольових розчинів та фільтрацією чистої води в ґрунтовому середовищі, досліджено процеси міграції та вловлювання радіонуклідів з використанням фільтрів та дрен-вловлювачів.; Диссертационная работа посвящена вопросам математического моделирования процессов фильтрации солевых растворов и миграции радионуклидов в грунтовых средах с учетом взаимовлияния характеристик фильтрационного потока и грунтовой среды в изотермических и неизотермических условиях. В диссертации построены новые нелинейные математические модели процессов фильтрации солевых растворов и миграции радионуклидов в грунтовых средах при зависимости параметров фильтрации и массопереноса от концентрации солей, учете осмотических явлений, изотермических и неизотермических условий. В частности, построены новые одномерные математические модели фильтрации солевых растворов в грунтовых средах к водозаборнику в изотермических и неизотермических условиях. Построены новые двумерные математические модели процессов фильтрации солевых растворов в грунтовых средах: математическая модель двумерной задачи фильтрации солевых растворов в основе гидротехнического сооружения; математическая модель двумерной задачи фильтрации солевых растворов из скважины. Построены новые линейные и нелинейные математические модели процессов миграции и улавливания радионуклидов с использованием фильтров-ловушек и дрен-ловушек, как в одномерном, так и в двумерном случае, а именно: в горизонтальном слое грунта; при напорной фильтрации в горизонтальном слое грунта к системе симметрично расположенных дрен-ловушек. Исследованы процессы миграции и улавливания радионуклидов с использованием фильтров и дрен-ловушек, на основании чего можно судить о пригодности использования загрязненных земель в сельском хозяйстве. Развиты численные методы решения поставленных нелинейных краевых задач для систем дифференциальных уравнений эллиптического и параболического типов в сложных областях с криволинейными границами. Доказана точность построенной новой монотонной разностной схемы для одномерного нелинейного уравнения параболического типа, содержащего первую производную, и указанная схема адаптирована для решения задач фильтрации солевых растворов и миграции радионуклидов в грунтовых средах. Разработаны вычислительные алгоритмы решения поставленных задач, осуществлена их программная реализация, проведена серия численных экспериментов, на основе которых показано существенное отличие между процессами фильтрации солевых растворов и фильтрацией чистой воды в грунтовой среде. А именно, на основании анализа полученных результатов численных решений рассматриваемых задач для постоянного коэффициента фильтрации (k=const) и его зависимости от концентрации растворенных солей (k=k(c)), сделан вывод, что фронт концентрации солевых растворов при k=k(c) со временем значительно опережает фронт концентрации солевых растворов при k=const. Кроме того, показаны отличия в распределении скоростей фильтрационного потока и в количестве выноса растворимого вещества в обоих случаях Результаты диссертационных исследований могут быть использованы при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений и других зданий, попадающих в зону влияния высококонцентрированных солевых растворов, при добыче полезных ископаемых из недр путем их растворения и выноса фильтрационным потоком с последующим улавливанием системой скважин, при прогнозировании очистки радиоактивно загрязненных плодородных земель.; The thesis is devoted to the mathematical modeling of filtration of brine and radionuclide migration in soils considering interaction of filtration current characteristics and soil environment under isothermal and non-isothermal conditions. The thesis presents new nonlinear mathematical models of brine filtering processes and radionuclide migration in soils with filtering options and mass transfer depending on salts concentration and osmotic phenomena, isothermal and non-isothermal conditions.The numerical methods for solving the set of nonlinear boundary value problems in complex domains with curved boundaries have been developed. Precision of the new monotone difference scheme for one-dimensional nonlinear equation of parabolic type, containing the first derivative has been proved and it has been adapted to meet the challenges of salt solutions filtration and radionuclides migration in soil environments. Computational algorithms for solution of the formulated tasks have been developed, their software implementation have been fulfilled. A series of conducted numerical experiments became the basis to show a significant difference between the processes of salt solutions filtration and pure water filtration in the soil environment. The processes of radionuclide migration and trapping using filters and drain-traps have been studied. Опис: Робота виконана у Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки України, м. Рівне. Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд.79. З дисертацією можна ознайомитись в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-01-01T00:00:00Z Бабій, Надія Василівна Бабий, Надежда Васильевна Babiy, N.V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2411 2017-06-05T23:13:45Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Моделі процесів дифузійного перенесення і методи оцінювання технологічних параметрів в багатошарових наноплівках Автори: Бабій, Надія Василівна; Бабий, Надежда Васильевна; Babiy, N.V. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі вирішено важливе наукове завдання, яке полягає в розробці моделей процесів дифузійного перенесення в багатошарових наноплівках та комп’ютерній реалізації алгоритмів створених моделей. Обґрунтовано розв’язність математичних моделей дифузійного перенесення в багатошарових оксидних, Fe/Tb, Dy/Fe - магнітних наноплівках різної конфігурації, які описуються складним гібридним диференціальним оператором, та отримано аналітичний розв’язок, що в узагальненому вигляді описує вплив фізичних чинників внутрішньої кінетики переносу. Здійснено комп’ютерне моделювання та чисельні розрахунки полів розподілу концентрацій дифузійного переносу за розробленими математичними моделями. Проведено аналіз кінетичних профілів розподілів концентрацій для дифундованих шарів досліджуваних наномультикомпозитів в широкому діапазоні змін конструктивних та режимних параметрів, досліджено функціональні залежності концентрацій дифундованих компонентів від конструктивних параметрів робочих каналів, товщин шарів та фізичних властивостей компонентів з метою оцінки параметрів для використання в матеріало- та ресурсозбереженні.; В диссертационной работе решена важная научная задача, которая заключается в разработке моделей процессов диффузионного переноса в многослойных нанопленках и компьютерной реализации алгоритмов созданных моделей. Выполнены математические постановки физико-технологических моделей переноса в магнитных многослойных средах декартового и цилиндрического типа относительно разных конфигураций многокомпонентных сред, проведено обоснование внедрения гибридных интегральных преобразований для моделирования массопереноса в ограниченных, полуограниченных и неограниченных однородных и многосложных средах. С использованием интегральных преобразований Фурье, Фурье-Бесселя, Конторовича-Лебедева для различных сред разработаны алгоритмические схемы построения точных аналитических решений. Обоснованы решаемость математических моделей диффузионного переноса в многослойных оксидных, Fe/Tb, Dy/Fe - магнитных нанопленках различной конфигурации, которые описываются сложным гибридным дифференциальным оператором, и получено аналитическое решение, которое в обобщенном виде описывает влияние физических факторов внутренней кинетики переноса. Выполнено компьютерное моделирование и многочисленные расчеты полей распределения концентраций диффузионного переноса по разработанным математическим моделям. Это дало возможность осуществить проверки на адекватность параметров моделирования и физического эксперимента, в частности максимальное значение величины относительной погрешности экспериментального и модельного распределений концентраций соответствующих элементов не превышает 5-7%. Проведен анализ кинетических профилей распределений концентраций для дифундованных слоев исследуемых наномультикомпозитов в широком диапазоне изменений конструктивных и режимных параметров, исследованы функциональные зависимости концентраций дифундованных компонентов от конструктивных параметров рабочих каналов, толщин слоев и физических свойств компонентов с целью оценки параметров для использования в материало- и ресурсосбережении. Аналитическое решение математической модели, которое получено в общем виде, позволяет исследовать параметры многослойных сред, с различными начальными условиями и разной толщиной. Математическая методика, примененная к решению задачи процесса диффузии, может быть распространена на случай неплоских многослойных сред, так же как и для нелинейных систем, для которых коэффициент диффузии является функцией концентрации.; The important scientific task of developing the models of diffusion transference processes in multilayer nanofilms and computer implementation of the created models algorithms has been fulfilled in the thesis. Denouement of the mathematical diffusion transference models in the multilayer oxide, Fe / Tb, Dy / Fe - magnetic nanofilms of different configurations described by a complex hybrid differential operator has been founded and the analytical solution, which, in generalized way, describes the impact of internal transference kinetics physical factors has been obtained. The computer modelling and numeral calculations of the fields of distributing the concentration of the diffusion transference according to the developed mathematical models have been carried out. The kinetic profiles of concentration distributions for diffused layers of the under investigation nanomulticomposites in a wide range of the changes of constructive and operational parameters have been analysed, the functional dependence of concentrations of the diffused components on the constructive parameters of working channels, the layer thickness and physical properties of components in order to estimate the parameters for using in the materials and resources preservation have been investigated. Опис: Роботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя, 46001,м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79 З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56

2013-01-01T00:00:00Z Лещишин, Юрій Зіновійович Лещишин, Юрий Зиновьевич Leschyshyn, Yu.Z. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2410 2017-06-05T23:11:46Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель та методи ефективного визначення розладки ритмокардіосигналу Автори: Лещишин, Юрій Зіновійович; Лещишин, Юрий Зиновьевич; Leschyshyn, Yu.Z. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано наукове завдання розроблення математичної моделі ритмокардіосигналу та методів достовірного визначення його розладки для підвищення вірогідності автоматичного оцінювання параметрів варіабельності ритмокардіосигналу в системах голтерівського моніторингу. Побудовано математичну модель ритмокардіосигналу, що враховує розладку. Розроблено критерій визначення розладки ритмокардіосигналу. Обґрунтовано та застосовано спектральне представлення ритмокардіосигналу для обчислення тестової статистики визначення його розладки. Обґрунтовано та розроблено критерій адаптації параметрів спектрального представлення ритмокардіосигналу для підвищення достовірності визначення розладки. Побудовано критерій ефективності методів визначення розладки ритмокардіосигналу для вибору достовірнішого з них. Розроблено алгоритм і програмне забезпечення для визначення розладки ритмокардіосигналу. Проведено комп’ютерне моделювання методів визначення розладки ритмокардіосигналу для верифікації математичної моделі та оцінювання характеристик достовірності визначення розладки РКС. Розроблено програмне забезпечення для імітаційного моделювання ритмокардіо- та електрокардіосигналів із розладкою. Розроблено алгоритм визначення періоду корельованості для оптимального налаштування синфазного методу отримання тестової статистики та вибору віконної функції.; В диссертационной работе решено научное задание построение математической модели ритмокардиосигнала и разработки методов достоверного обнаружения его разладки для повышения достоверности автоматического оценивания параметров вариабельности ритмокардиосигнала в системах холтеровского мониторинга. Построена математическая модель ритмокардиосигнала с разладкой, которая отличается от известных тем, что учитывает изменение ритмокардиосигнала от стационарной к периодически коррелированной случайной последовательности, что сделало возможным разработку критерия обнаружения разладки ритмокардиосигнала. Разработан критерий обнаружения разладки ритмокардиосигнала, путем модификации статистического критерия проверки гипотез Неймана–Пирсона к задаче обнаружения разладки ритмокардиосигнала, что сделало возможным обнаружения разладки с последующим определением временного момента ее наступления. Обосновано и внедрено спектральное представление ритмокардиосигнала для вычисления тестовой статистики обнаружения разладки ритмокардиосигнала за построенным критерием, это сделало возможным построение метода обнаружения разладки, что в отличие от других является инвариантным к моменту отбора сигнала. Разработан метод обнаружения разладки ритмокардиосигнала путем применения критерия обнаружения разладки к тестовой статистики, полученного за спектральным представлением ритмокардиосигнала, что сделало возможным достоверное обнаружение его разладки. Обосновано использование критерия адаптации параметров цифрового спектрального анализа и выбора оконной функции по максимуму вариации спектральных компонент ритмокардиосигнала для его оптимальной настройки при неизвестных параметрах ритмокардиосигнала, что повысило достоверность обнаружения разладки ритмокардиосигнала. Определено достоверность синфазного, Уэлча, Берга и периодограмного методов вычисления статистики обнаружения разладки ритмокардиосигнала по характеристикам достоверности определения разладки ритмокардиосигнала, что упрощает аппаратуру оценивания параметров вариабельности РКС за счет применения более достоверного из них. Разработан алгоритм и программное обеспечение для обнаружения разладки ритмокардиосигнала. Проведено компьютерное моделирование методов обнаружения разладки ритмокардиосигнала для верификации математической модели и оценки характеристик достоверности обнаружения разладки ритмокардиосигнала. Разработано программное обеспечение для имитационного моделирования тестовых ритмокардио- и электрокардиосигналов с разладкой. Разработан алгоритм определения периода коррелированности для оптимальной настройки параметров синфазного метода получения тестовой статистики и выбора оконной функции.; The thesis is resolved important scientific task of construction rhythmocardiosignal mathematical model and methods of its reliable change-point detection for reliability increases of automatic parameters estimation of rhythmocardiosignal variability in the Holter monitoring systems. The rhythmocardiosignal mathematical model that takes into considered change-point is developed. The criterion of rhythmocardiosignal change-point detection is developed. The rhythmocardiosignal spectral representation for calculation of test statistics of rhythmocardiosignal change-point detection with use of the criterion constructed is proved and applied. The criterion of parameters adaptation of rhythmocardiosignal spectral representation is proved and developed for increase of its reliability change-point detection. The criterion of methods efficiency of rhythmocardiosignal change-point detection is developed for a choice of more reliable of them. The algorithm and software is developed for rhythmocardiosignal change-point detection. Computer modeling of rhythmocardiosignal change-point detection methods for verification of mathematical model and estimation of reliability characteristics of rhythmocardiosignal change-point detection is spent. The software is developed for imitating modeling test rhythmocardiosignal and electrocardiosignal with change-point. The algorithm of the correlation period definition is developed for optimum adjustment of parameters synphase method of test statistics reception and choice window function. Опис: Роботу виконано у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).

2013-01-01T00:00:00Z Дедів, Ірина Юріївна Дедив, Ирина Юрьевна Dediv, I. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2409 2017-06-05T22:52:08Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель дихальних шумів для підвищення інформативності аускультативних діагностичних систем Автори: Дедів, Ірина Юріївна; Дедив, Ирина Юрьевна; Dediv, I. Короткий огляд (реферат): У дисертації розв’язано актуальну наукову задачу обґрунтування вибору математичної моделі та методів опрацювання шумів дихання для виявлення функціональних змін діяльності дихальної системи людини в задачах медичної діагностики. Обґрунтовано нове застосування періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі дихального шуму, яка враховує у своїй структурі поєднання властивостей періодичності із стохастичністю. На базі обґрунтованої моделі розроблено методи дослідження дихальних шумів з використанням формалізованої і автоматизованої процедури, що дало змогу оцінити стан органів дихальної системи на ранніх етапах розвитку їх захворювання. Установлено, що отримані кореляційні компоненти є інформативними ознаками дихального шуму та чутливими до змін у функціональному стані органів дихальної системи людини. Розроблено метод імітаційного моделювання дихального шуму на основі періодично корельованої випадкової послідовності. Створено пакет комп’ютерних програм для автоматизованого опрацювання дихальних шумів та проведення імітаційних експериментів для автоматизованих аускультативних діагностичних систем.; В диссертации решена актуальная научная задача обоснования математической модели и методов обработки дыхательного шума, для выявления функциональных изменений деятельности респираторной системы человека в задачах медицинской диагностики. Учитывая сложность и механизм формирования дыхательного шума проанализированы его характеристики в рамках детерминированного подхода и из позиций стохастического подхода (методами теории стационарных случайных процессов). Полученные результаты анализа методами гармонического анализа в рамках детерминированного подхода подтверждают, что получены амплитудные спектры дыхательного шума являются переменчивыми, то-есть содержат определенную случайность. Случайная стационарная модель отображает сложность дыхательного шума в спектральном распределении мощности, однако не отображает его фазово-часовой структуры, которая является важным показателем при выявлении часовых изменений в сигнале. Из анализа свойств вероятностных характеристик дыхательного шума и свойств периодически коррелируемых случайных процессов выплывает, что математическая модель процесса такого класса дает возможность адекватно описать сигнал, а именно учесть в своей структуре сочетание свойств периодичности из стохастичностью, что является важным при исследовании фазово-часовых отклонений с целью выявления момента проявления ранних изменений в функционировании дыхательной системы. На базе математической модели дыхательного шума в виде периодически коррелируемого случайного процесса разработаны методы исследования дыхательных шумов с использованием формализованной и автоматизированной процедуры, позволяющей оценить состояние органов респираторной системы на ранних этапах развития их заболевания. Установлено, что полученные кореляционные компоненты являются информативными признаками дыхательного шума и чувствительны к изменениям в функциональном состоянии органов респираторной системы человека. Применены методы статистической теории принятия решения для определения достоверности результатов оценивания корреляционных компонент дыхательного шума. В частности для оценивания достоверности корреляционных компонент дыхательного шума использован статистический критерий принятия решения Неймана-Пирсона. Результаты оценивания достоверности подтвердили актуальность использования корреляционных компонент дыхательного шума как информативных признаков, с помощью которых можно с высокой достоверностью (0,973-0,999) оценить состояние дыхательной системы. Разработан метод имитационного моделирования дыхательного шума на основе периодически коррелированных случайной последовательности. Создан пакет компьютерных программ для автоматизированной обработки дыхательных шумов и проведения имитационных экспериментов для автоматизированных аускультативных диагностических систем.; In dissertation the important scientific task of improving the mathematical model of respiratory noise and development the method of analysis of him for the problems of detection of changes in the human respiratory system functions for the tasks of medical diagnostics is solved. New application of the periodically correlated random process as a mathematical model of respiratory noise is reasonable and depends on its structure combining the properties of periodicity and stochasticity. The methods of analysis of respiratory noise are developed on the basis of reasonable model using formalized and automated procedure. The obtained correlation components are informative signs of respiratory noise and sensitive to changes in the functional state of the respiratory system is established. The method simulation based on the respiratory noise periodically correlated random sequences. A package of computer programs for automated processing of respiratory sounds and conduct simulation experiments for the automated auscultatory diagnostic systems. Опис: Роботу виконано у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-01-01T00:00:00Z Степанченко, Ольга Миколаївна Степанченко, Ольга Николаевна Stepanchenko, O.M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2395 2017-06-05T23:35:51Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання процесів розчинення та вилуговування водорозчинних порід з основ та фундаментів гідротехнічних споруд Автори: Степанченко, Ольга Миколаївна; Степанченко, Ольга Николаевна; Stepanchenko, O.M. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена питанням математичного моделювання процесів розчинення та вилуговування речовин з розчинних порід та бетонних фундаментів і їх масопереносу при фільтрації підземних вод. Дані процеси моделюються на основі нелінійних диференціальних рівнянь масопереносу, теплопереносу, фільтрації та кінетики розчинення з врахуванням залежності коефіцієнтів розчинення, фільтрації, дифузії, осмосу та термодифузії від концентрації і температури. В дисертації побудовано нові математичні моделі процесів масопереносу речовин при вилуговуванні бетонних фундаментів, розчиненні солей і карстових порід, що залягають в основах фундаментів гідротехнічних споруд та інших енергетичних об’єктів. Розглянуті моделі розчинення тіл простої та складної геометричної форми з рухомими межами розчинення в ізотермічних та неізотермічних умовах. Розвинені числові методи розв’язання поставлених нелінійних крайових задач в областях складної геометричної форми з рухомими межами, що включають побудову числових конформних відображень. Побудовано нову монотонну різницеву схему підвищеної точності для нелінійних рівнянь параболічного типу, що містять першу похідну. Розроблені обчислювальні алгоритми та створене програмне забезпечення для числового розв’язання поставлених задач. Проведені числові експерименти, в ході яких досліджено вплив лінійних та нелінійних ефектів, пов’язаних з фільтрацією, дифузією, осмосом, термодифузією, на швидкість розчинення пластів солі, водорозчинних порід, корозії бетону та розвитку карстових порожнин.; Диссертационная работа посвящена вопросам математического моделирования процессов растворения и массопереноса растворимых веществ при фильтрации подземных вод. Данные процессы моделируются на основе нелинейных дифференциальных уравнений с учетом зависимости коэффициентов фильтрации, диффузии, осмоса и термодиффузии от концентрации и температуры. В диссертации построены новые математические модели процессов массопереноса растворимых пород, в частности солей и карстовых пород, которые залегают в основе гидротехнических сооружений и других важных энергетических объектов и комплексов в виде солевых включений и пластов или их частей с подвижными границами и в областях сложной геометрической формы. В частности созданы новые одномерные математические модели растворения пласта соли или водорастворимой породы на основе нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, которые описывают явления фильтрации, массопереноса, теплопереноса и кинетики растворения с учетом нелинейных эффектов фильтрации, молекулярной и конвективной диффузии, термодиффузии, осмоса в неизотермических условиях. Доказаны новые балансовые и кинематические граничные условия в изотермическом и неизотермическом режимах. Разработана новая монотонная разностная схема. Методом конечных разностей проведены числовые эксперименты. Установлено, что наряду с молекулярной диффузией явления фильтрации, конвективной диффузии, осмоса существенно влияют на увеличение скорости растворения соли. Влияние термодиффузии незначительное. В случае лишь молекулярной диффузии зависимость глубины растворения от времени апроксимируется степенной функцией с показателем степени 0,5. Влияние нелинейных эффектов проявляется в увеличении показателя степени зависимости и в увеличении растворимости сравнительно с степенной. Рассмотрены также двумерные математические модели выщелачивания извести из бетонного фундамента с учетом нелинейных эффектов фильтрации, молекулярной и конвективной диффузии, термодиффузии, осмоса в неизотермических условиях. Проведены сравнительные числовые эксперименты методом конечных разностей и методом конечных элементов, которые показали их хорошее взаимное соответствие. С помощью числовых экспериментов исследована коррозия бетона первого вида. Разработаны алгоритмы для расчетов глубины зоны коррозии, долговечности бетона, его прочности. Проведенные расчеты хорошо согласуются с экспериментальными данными. Самое большое влияние на скорость коррозии в неагрессивной водной среде имеет фильтрация в бетоне. Вычислено количество вынесенного вещества из фундамента ГТС, что позволяет оценить (спрогнозировать) прочность сооружений. Разработаны математические модели и проведены числовые эксперименты по исследованию процесса возникновения и развития карстовых протоков и пустот. Установлено, что с большей вероятностью карстовые протоки возникают в тех частях карстовых пород, где есть трещины, механические и физико-химические неоднородности, условия возникновения фильтрации воды. После начала даже незначительной фильтрации процесс растворения породы в таких участках идет намного быстрее, чем в однородных. Неоднородные тепловые и концентрационные поля, нелинейные эффекты ускоряют процессы карстообразования. Развиты и обоснованы числовые методы конформных отображений решения нелинейных краевых задач с подвижными границами растворения солевых пластов и включений растворимых пород. Созданы алгоритмы вычисления скорости растворения солевых пластов, вынесенной фильтрационными потоками массы растворенного вещества, оценки времени растворения солевого пласта.; The thesıs ıs devoted to the problem of the mathematıcal modellıng of the dıssolutıon and leachıng of the substances of the soluble rocks and concrete basements and theır masstransfer ın the processes of the undeground water fıltratıon. These processes are modelled on the basıs of the nonlınear dıfferentıal equatıons of masstransferıng, heattransferıng, fıltratıon and the kınetıcs of the dıssolutıon, takıng ınto account the dependency between the coeffıcıents of dıssolutıon, fıltratıon, dıffusıon, osmosıs and thermodıffusıon dependıng on concentratıon and temperature. The new mathematıcal models of the processes of the masstransfer of the substances durıng leachıng of the concrete basements, salts dıssolvıng and karst rocks whıch occur ın the basement structures of the hydrothechnıcal constructıons and other energetıcal objects have been buılt ın the thesıs. The models of dıssolvıng of the solıds of the sımple and complex geometrıcal confıguratıons wıth the movıng boundarıes of the dıssolutıon under the ısothermal and nonısothermal condıtıons have been consıdered. The numerıcal methods of solvıng of the defıned nonlınear boundarıes value tasks ın the area of the complıcated geometrıcal confıguratıons wıth the movıng boundarıes whıch ınclude the buıldıng of the numerıcal conformal reflectıons have been developed. The new monotonıc dıfferentıatıve scheme of the ıncreased accuracy for the nonlınear equatıons of the parabolıc type wıth the fırst derıvatıve has been buılt. The computatıonal algorıthms have been developed and the programme database for the numerıcal solutıon of the defıned tasks has been provıded. The numerıcal experıments have been carrıed out durıng whıch the ınfluence of the lınear and nonlınear effects connected wıth the fıltratıon, dıffusıon, osmosıs, thermodıffusıon on the speed of the salts layers dıssolutıon, water-soluble rocks, concrete corrosıon and karst cavıtıes development have been ınvestıgated. Опис: Робота виконана у Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки України, м. Рівне.Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).

2013-01-01T00:00:00Z Промович, Юрій Бориславович Промович, Юрий Бориславович Promovych, Y.B. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2393 2017-06-05T23:38:53Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання струму в об’єктах з неоднорідностями та методи їх біполярної електроімпедансної томоґрафії з підвищеною точністю Автори: Промович, Юрій Бориславович; Промович, Юрий Бориславович; Promovych, Y.B. Короткий огляд (реферат): В дисертації розв’язано наукову задачу удосконалення математичної моделі траєкторій струму в м’яких тканинах з новоутвореннями для отримання достатньої точності реконструкції розподілу електричної провідності за даними біполярної ЕІТ. Для цього використано апріорні відомості про параметри тканин, а також введено поправку систематичної похибки вимірювання напруг. Встановлено, що відомі методи реконструкції розподілу провідності, які використовують зворотне проектування, не враховують взаємодії електричного струму з неоднорідним за провідністю середовищем. Для біполярної електроімпедансної томоґрафії побудовано метод реконструкції зображення, який полягає у зворотному проектуванні проекційних даних уздовж ліній максимальної густини електричного струму. Також побудовано модель систематичної похибки вимірювання електричного імпедансу томоґрафом для формування поправки, ефективність застосування якої підтверджена на реальних даних ТЕ. Метод реконструкції та модель систематичної похибки верифіковано з використанням імітаційної моделі та експериментального макета системи для електроімпедансної томоґрафії, побудованого на кафедрі «Біотехнічні системи» ТНТУ. Математичні моделі застосовано при побудові алґоритмів реконструкції, натурного та імітаційного моделювання ЕІТ.; В диссертации решено научную задачу усовершенствования математической модели траекторий тока в мягких тканях с новообразованиями с целью получения достаточной точности реконструкции распределения электрической плотности за данными биполярной электроимпедансной томографии (ЭИТ). Для этого использовано априорные данные о параметрах тканей, а также введено поправку систематической ошибки измерения напряжений. Установлено, что известные методы реконструкции, которые используют интегральные преобразования, не учитывают взаимодействия электрического тока с неоднородной за проводимостью средой. Для биполярной ЭИТ построено метод реконструкции изображения, в котором обратное проецирование осуществляется вдоль линий максимальной плотности электрического тока. Также построено математическую модель поправки систематической ошибки измерения электрического импеданса томографом для формирования поправки, эффективность использования которой подтверждена на реальных данных ТЭ. Для метода реконструкции и модели систематической ошибки провели верификацию с использованием компьютерной имитационной модели и экспериментального макета системы для ЭИТ, разработанного на кафедре «Биотехнические системы» ТНТУ. Математические модели использовано при построении алгоритмов реконструкции и имитационного моделирования ЭИТ.; The dissertation is focused on the improvement of methods and means of mathematical and computer modeling of image reconstruction in bipolar electrical impedance tomography (EIT). For a bipolar electrical impedance tomography the method of reconstruction of image is improved. This back projection along the lines of maximal electric current density method is used. The reconstruction method can be divided into three stages. The first stage of the method is the construction of the electric potential field for an empiric environment . Electric potential for the pair electrodes and is finded from the differential equation , , , , n – normal vector to boundary ; ( ) and ( ) - places of electrodes connected. On the second stage for every electrodes pair we build the line of the maximal electric current density. For the task of maximal current density line finding variations method was used. Along the maximal current density line in the area the power scattering is maximal and, assume, determine the difference potential between the electrodes pair. The realization of the third stage foresees the measured data filtration and back projection on an area . The mathematical model of an electrical impedance measurement systematic error of a tomograph is also worked up. The error of measurement in EIT contains the random and systematic components. The random component error by the insignificant electrode contact loss with the surface of a conducting body conditioned. A systematic error is the hardware features arrangement of a tomograph measurement transducer. As a rule every electrode to a measuring transducer of the impedance tomograph via one key such multiplexer is connected. When the resistance of a conducting body is approximately equal to resistance of a multiplexer open channel a substantial source of error is appear. The resistance of the opened channel of multiplexer is the source of the systematic error . The one realisation the tomographic experiment in the calibration mode as a is bounded stochastic sequence observable values of resistances -y pair of multiplexer keys ( ). The adequate model of signals from synchronous multiplexer systems is the stochastic sequence of class , which in the energy theory of casual signals. The estimation of the mathematical expectation of the stationary component and will be that functional for systematic error decreasing in tomographic experiment. Using of the energy theory of stochastic signals for the in-phase analysis of the ensemble of tomographic experiment realization a signal-error to build purpose as element of negative feedback for the input circuit of the impedance tomograph. Efficiency a mathematical model on the tomographic experiment (TE) real data confirms. For the method of reconstruction and model of systematic error verification with the use of imitation model and an experimental model system for electrical impedance tomography implemented. The model with a data as from a test conductivity distribution image of a flat section conducting body is used. The result of imitation design is a sequence of voltage falling values for each of formally certain pair of measuring electrodes. Experimental model system on a department "Biotechnical systems" of the Ternopil National Ivan Pul’uj Technical University designed. The constructed mathematical models for the realizing of the reconstruction algorithms and EIT imitation design are used. Опис: Роботу виконано в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя, Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся в 2013 р. в на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).

2013-01-01T00:00:00Z Дунець, Василь Любомирович Дунец, Василий Любомирович Dunetc, V. L. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2318 2017-06-05T23:06:07Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель та метод опрацювання електрокардіосиґналу при фізичному навантаженні для підвищення точності кардіодіагностичних систем Автори: Дунець, Василь Любомирович; Дунец, Василий Любомирович; Dunetc, V. L. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання – обґрунтування адекватної математичної моделі та методу статистичного опрацювання електрокардіосиґналу при фізичних навантаженнях для підвищення точності кардіодіаґностичних систем. Обґрунтовано нове застосування періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі електрокардіосиґналу при фізичному навантаженні, яка враховує у своїй структурі поєднання властивостей періодичності зі стохастичністю. Математична модель враховує як нестаціонарний (перехідний) характер, так і стохастичність електрокардіосиґналу при фізичних навантаженнях. На базі обґрунтованої моделі розроблено метод статистичного опрацювання електрокардіосиґналу при фізичному навантаженні. Використовуючи метод статистичної теорії вибору рішень, запропоновано нові діагностичні ознаки для діагностики адаптивно-регулятивних можливостей організму людини: потужність відхилень ЕКС у вигляді кореляційних компонент усереднених по часових зсувах, що свідчить про чіткі прояви змін, які відбуваються в серці при фізичному навантаженні. Розроблено метод імітаційного моделювання. Створено пакет комп’ютерних програм для автоматизованого опрацювання електрокардіосиґналу та проведення імітаційних експериментів тестування кардіодіагностичних систем.; В диссертационной работе решено важное научное задание – обоснование адекватной математической модели и метода статистической обработки электрокардиосигнала при физической нагрузке для определения адаптивно-регулятивных возможностей сердечно-сосудистой системы. Обосновано представление электрокардиосигнала в виде скользящих окон, что обеспечило возможность учесть взаимно-корреляционные связи между различными состояниями сердечно-сосудистой системы (состояние покоя, физической нагрузки, восстановления). Учитывая сложность формирования электрокардиосигнала, проанализированы его характеристики в рамках детерминированного подхода и с позиций стохастического подхода (методами теории стационарных случайных процессов). Полученные результаты анализа методами гармонического анализа в рамках детерминированного подхода подтверждают, что найденные амплитудные спектры электрокардиосигнала являются переменчивыми, то-есть содержат определенную случайность. Случайная стационарная модель отображает сложность электрокардиосигнала в спектральном распределении мощности, однако не отображает его фазово-часовой структуры, которая является важным показателем при выявлении часовых изменений в сигнале. Из анализа свойств вероятностных характеристик электрокардиосигнала и свойств периодически коррелируемых случайных процессов вытекает, что математическая модель процесса такого класса дает возможность адекватно описать сигнал, а именно, учесть наличие в его структуре сочетание свойств периодичности из стохастичностью, что является важным при исследовании фазово-часовых отклонений с целью выявления момента проявления изменений в функционировании сердечно-сосудистой системы. На базе математической модели электрокардиосигнала в виде периодически коррелируемого случайного процесса обоснованно использование спектрально-корреляционного метода для получения информативных признаков электрокардиосигнала путем применения синфазного метода анализа. Разработанный метод компьютерной обработки электрокардиосигнала, который дал возможность увеличить точность диагностики путем внедрения в область кардиологии нового класса информативно-достоверных признаков – стационарные компоненты, которые характеризируют изменения фазово-часовой структуры сигнала, и этим дают возможность обнаружить нарушение в работе сердца человека. Применены методы статистической теории принятия решений для определения достоверности результатов оценивания корреляционних компонент электрокардиосигнала, в частности для оценивания времени восстановления сердечно-сосудистой системы после физической нагрузки. Результаты оценивания достоверности подтвердили актуальность использования корреляционних компонент электрокардиосигнала как инвариантно информативных признаков, с помощью которых можно оценить состояние сердечно-сосудистой системы. Разработан метод компьютерного имитационного моделирования электрокардиосигнала на основе периодически коррелируемой случайной последовательности для потребностей тестирования разработанных алгоритмов его обработки. Проведено исследование вероятностных характеристик имитированных реализаций электрокардиосигнала, что дало возможность подтвердить соответствие статистического метода обработки электрокардиосигнала при физической нагрузке. Создан пакет компьютерных программ для автоматизированной обработки электрокардиосигнала при физической нагрузке и проведения имитационных экспериментов для автоматизированных кардиодиагностических систем.; In dissertation work an important scientific task - ground of adequate mathematical model and method of the statistical working of electrocardiosignal is untied at the physical loading for the increase of exactness of the kardiosystems. Grounded new application of the periodically correlated random process as tu the mathematical model of electrocardiosignal at physical loaded, what takes into account in the structure combination of properties of periodicity with a stochastic. A mathematical model takes into account both non-stationary (transitional) character and stochastic of electrocardiosignal at the physical loading On the base of reasonable model the method of the statistical working of електрокардіосигналу is worked out at the physical loading. Using the method of statistical theory of choice of decisions, new diagnostic signs are offered for diagnostics of adaptive-regulatory possibilities of organism of man: power of rejections EKS as spectral component average on sentinel changes, that testifies to the clear displays of changes which take place in a heart at the physical loading. A simulation technique is worked out. The package of computer softwares is created for the automated working of electrocardiosignal and realization of imitation experiments for diagnostic of the kardiosystems. Опис: Роботу виконано у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Захист відбувся у 2013 р. у на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-01-01T00:00:00Z Дозорський, Василь Григорович Дозорский, Василий Григорович Dozorsky, V.G. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2317 2017-06-05T23:04:25Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель вокалізованих фрикативних звуків для задач діагностики голосового апарату людини Автори: Дозорський, Василь Григорович; Дозорский, Василий Григорович; Dozorsky, V.G. Короткий огляд (реферат): У дисертації розв’язано актуальну наукову задачу обґрунтування вибору математичної моделі вокалізованих фрикативних звуків, яка враховує характер роботи органів голосового апарату людини, та обґрунтування на її основі інформативних ознак сиґналу та методу їх розрахунку для задач діагностики голосового апарату. Обґрунтовано нове застосування періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі вокалізованих фрикативних звуків, яка враховує у своїй структурі поєднання властивостей періодичності із випадковістю. На основі обґрунтованої моделі модифіковано синфазний метод опрацювання вокалізованих фрикативних звуків, що дає змогу оцінити стан голосового апарату та його органів зокрема на ранніх етапах розвитку захворювання. Установлено, що отримані значення кореляційних компонент, обчислені з допомогою модифікованого синфазного методу, є інформативними ознаками вокалізованого фрикативного звуку та характеризують функціональний стан голосового апарату людини. Створено пакет комп’ютерних програм статистичного опрацювання вокалізованих фрикативних звуків на основі модифікованого методу, який придатний для використання як складової частини спеціалізованого програмного забезпечення автоматизованих комп’ютерних діагностичних систем. Розроблено метод комп’ютерного імітаційного моделювання вокалізованих фрикативних звуків для верифікації запропонованої математичної моделі та методу їх статистичного опрацювання.; В диссертационной работе развязано важное научное задание – обоснование выбора математической модели вокализированных фрикативных звуков, которая должна учитывать характер работы органов голосового аппарата человека, и обоснование на ее основе информативных признаков сигнала и методов их расчета для задач диагностики голосового аппарата. На основе аналитического обзора литературных источников раскрыто состояние и особенности задачи диагностирования голосового аппарата человека за голосовыми сигналами. Рассмотрены известные физико-математические модели голосового тракта человека, результатом работы которого является голосовой сигнал, который в рамках системно-сигнальной концепции трактуется как физический процесс, распространяющийся от исследуемого объекта (голосового аппарата) и являющийся средством переноса информации об этом объекте. Обоснован выбор для обработки класса вокализированных фрикативных звуков, при образовании которых задействуются практически все органы голосового аппарата, то-есть этот класс сигналов содержит максимально полную информацию о работе голосового аппарата. Учитывая специфику поставленных задач, известные подходы к их решению и особенности исследуемых сигналов, сформулированы требования к математической модели вокализированных фрикативных звуков. Учитывая сложность механизма формирования вокализированного фрикативного звука проанализированы его характеристики в рамках детерминированного подхода и с позиций стохастического подхода (методами теории стационарных случайных процессов). Полученные результаты анализа методами гармонического анализа в рамках детерминированного подхода подтверждают, что полученные амплитудные спектры выборок из сигнала являются переменчивыми, то-есть содержат определенную случайность. Стохастическая стационарная модель отображает сложность сигнала в спектральном распределении мощности, однако не отображает его фазово-временной структуры, которая является важным показателем при выявлении временных изменений в сигнале. Из анализа свойств вероятностных характеристик сигнала и свойств периодически коррелируемых случайных процессов следует, что математическая модель процесса такого класса дает возможность адекватно описать сигнал, а именно учесть в своей структуре сочетание свойств периодичности из стохастичностью, что является важным при исследовании фазово-временных отклонений с целью выявления момента проявления ранних изменений в функционировании голосового аппарата человека. На основе обоснованной математической модели модифицирован синфазный метод исследования вокализированных фрикативных звуков, позволяющий оценить состояние голосового аппарата и его органов, в частности на ранних этапах развития заболевания. Установлено, что полученные значения корреляционных компонент, вычисленные с помощью модифицированного метода, являются информативными признаками вокализированного фрикативного звука и характеризуют функциональное состояние голосового аппарата человека. Создан пакет компьютерных программ статистической обработки вокализированных фрикативных звуков на основе модифицированного метода, который пригоден для использования его как компонента специализированного программного обеспечения автоматизированных компьютерных диагностических систем. Разработан метод компьютерного имитационного моделирования вокализированных фрикативных звуков для верификации математической модели и метода их статистической обработки.; In dissertation the important scientific task is solved – the mathematical model of vocal fricative sounds is improved and the method of analysis of him is worked out, formed on the base of this model, for the problems of diagnosis vocal apparatus. New application of the periodically correlated random process is reasonable as a mathematical model of vocal fricative sounds, which takes into account in the structure combining of properties of periodicity with a stochastic. On the base of reasonable model the method of research of vocal fricative sounds is worked out. Set, that correlation component is got are the informative sings of vocal fricative sounds and answer the functional state of human vocal apparatus. An of simulation of vocal fricative sounds technique (program and algorithm) is worked out on the basis of periodically correlated random process. The of package of computer software is created for the automated working of vocal fricative sounds and realization of imitation experiments for automated systems of medical diagnostic. Опис: Роботу виконано у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-01-01T00:00:00Z Горкуненко, Андрій Борисович Горкуненко, Андрей Борисович Horkunenko, A.B. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2033 2017-06-05T23:30:24Z 2013-01-01T00:00:00Z

Назва: Моделювання та методи аналізу і прогнозування циклічних економічних процесів в інформаційних системах підтримки прийняття рішень Автори: Горкуненко, Андрій Борисович; Горкуненко, Андрей Борисович; Horkunenko, A.B. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено розробленню математичних моделей, методів аналізу, комп’ютерної імітації та прогнозування циклічних економічних процесів. Розроблено нову математичну модель циклічних економічних процесів у вигляді суми детермінованої поліноміальної функції та циклічного випадкового процесу. Розроблено нову математичну модель сукупності взаємопов’язаних циклічних економічних процесів у вигляді суми вектора детермінованих поліноміальних функцій та вектора циклічних ритмічно пов’язаних випадкових процесів. Обґрунтовано методи статистичного опрацювання циклічних економічних процесів на основі нових математичних моделей. Розроблено метод прогнозування циклічних економічних процесів. Досягнуто підвищення точності їх прогнозування на 25% у порівнянні з відомим методом прогнозування при заданій довірчій ймовірності прогнозування. Обґрунтовано та застосовано методи імітаційного моделювання циклічних економічних процесів на ЕОМ. Розроблено програмну систему моделювання, аналізу та прогнозування циклічних економічних процесів, що може бути складовою інформаційної системи підтримки прийняття рішень, проведено її атестацію та апробацію.; Диссертация посвящена разработке математических моделей, методов анализа, имитации и прогнозирования циклических экономических процессов с целью повышения точности, достоверности и информативности их моделирования, анализа и прогнозирования в информационных системах поддержки принятия решений. Рассмотрены существующие подходы, математические модели, методы анализа и прогнозирования циклических экономических процессов, приведены их основные недостатки. Составлено сравнительную таблицу математических моделей циклических экономических процессов. Разработана и верифицирована новая математическая модель циклических экономических процессов в виде суммы детерминированной полиномиальной функции и циклического случайного процесса, которая в результате одновременного учета трендовых составляющих, стохастичности, цикличности экономических процессов и изменчивости ритма их циклических составляющих, позволила повысить точность, достоверность методов и программных средств моделирования, анализа и прогнозирования циклических экономических процессов в системах поддержки принятия решений. Разработана и верифицирована новая математическая модель совокупности взаимосвязанных циклических экономических процессов в виде суммы вектора детерминированных полиномиальных функций и вектора циклических ритмично связанных случайных процессов, которая за счет отражения общности и изменчивости ритмической структуры их циклических составляющих, позволила обосновать информативные методы их совместного статистического анализа. Обоснованы методы статистической обработки циклических экономических процессов на основании новых математических моделей, учитывающих цикличность, изменчивость и общность ритма циклических составляющих экономических процессов. Разработан подход к статистическому анализу взаимосвязанных циклических экономических процессов на основании модели в виде суммы детерминированных функций и вектора циклических ритмично связанных случайных процессов. Обоснован метод разложения статистических оценок циклических экономических процессов в ряды Фурье (одномерные и двумерные) чем существенно уменьшено размерность пространства информативных (диагностических и прогностических) признаков в системах поддержки принятия решений. Разработан метод прогнозирования циклических экономических процессов. Достигнуто повышение точности прогнозирования циклических экономических процессов на 25% на основании нового метода прогнозирования по сравнению с известным при одинаковой доверительной вероятности прогнозирования. Обоснованы и применены методы компьютерного имитационного моделирования циклических случайных процессов и векторов для задачи имитации на ЭВМ циклических экономических процессов, которые благодаря наличию процедуры идентификации алгоритма генерирования, одновременного учета морфологических характеристик и характеристик ритма циклических составляющих имитируемых экономических процессов, повышают точность и достоверность их симуляции на ЭВМ. Разработана программная система моделирования, анализа и прогнозирования циклических экономических процессов, которая может быть составляющей информационной системы поддержки принятия решений, проведено ее аттестацию и апробацию. Установлен факт соответствия программной системы моделирования, анализа и прогнозирования циклических экономических процессов поставленным задачам и требованиям, а также на компоненты данной системы получены авторские свидетельства.; The thesis is devoted to development of mathematical models and methods of analysis, computer simulation and forecasting of cyclical economic processes. A new mathematical model of cyclical economic processes as a sum of deterministic polynomial functions and cyclic stochastic process is created. A new mathematical model is a set of interrelated cyclical economic processes as a sum vector of deterministic polynomial functions and vector cyclic rhythmically related random processes is created. Methods of statistical processing of cyclical economic processes based on new mathematical models are proved. The method of forecasting of cyclical economic processes is developed. An increase of their forecasting accuracy by 25% compared with the known method of predicting a given confidence level forecasting. Methods of simulation of cyclical economic processes on the computer are proved and applied. The software system for modeling, analysis and forecasting of cyclical economic processes is developed and tested. It may be a part of an information system decision support. Опис: Робота виконана в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, буд. 56, корп. 2, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2013-01-01T00:00:00Z Фалендиш, Володимир Володимирович Фалендыш, Владимир Владимирович Falendysh, V.V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1853 2017-06-05T23:58:01Z 2012-01-01T00:00:00Z

Назва: Удосконалення обчислювальних методів обробки ритмокардіосигналу в системах контролю функціонального стану людини Автори: Фалендиш, Володимир Володимирович; Фалендыш, Владимир Владимирович; Falendysh, V.V. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі вирішене важливе наукове завдання, яке полягає в спеціалізації фільтрового методу оцінювання спектральної густини потужності стаціонарних компонент ритмокардіосигналу з метою врахування особливостей як самого сигналу так і задачі оцінювання спектральної густини потужності його стаціонарних компонент в системах контролю функціонального стану людини. Обґрунтовано нове застосування фільтрового методу оцінювання спектральної густини потужності стаціонарних компонент ритмокардіосигналу в системах контролю функціонального стану людини, який розвинуто на основі відомої моделі нестаціонарного ритмокардіосигналу – періодично корельованій випадковій послідовності. Проведено параметричну ідентифікацію фільтрового методу для задачі оцінювання спектральної густини потужності ритмокардіосигналу завдяки чому удосконалено метод розрахунку гребінок цифрових резонаторів для забезпечення нормування резонаторів за модулем функції передачі та шириною смуги пропускання і кратності резонансних частот періоду корельованості ритмокардіосигналу. На основі удосконаленого методу розрахунку гребінок цифрових резонаторів розроблено алгоритм та програмні засоби оцінювання спектральної густини потужності стаціонарних компонент ритмокардіосигналу комп'ютерної реалізації.; В диссертационной работе решена важная научная задача, которая заключается в специализации фильтрового метода оценивания спектральной плотности мощности стационарных компонент ритмокардиосигнала с целью учета особенностей как самого сигнала так и задачи оценивания спектральной плотности мощности его стационарных компонент в системах контроля функционального состояния человека. Обосновано новое применение фильтрового метода оценивания спектральной плотности мощности стационарных компонент ритмокардиосигнала в системах контроля функционального состояния человека, который развит на основе известной модели нестационарного ритмокардиосигнала - периодически коррелированные случайном порядке. Проведено параметрическую идентификацию фильтрового метода для задачи оценивания спектральной плотности мощности ритмокардиосигнала благодаря чему усовершенствованы метод расчета гребенок цифровых резонаторов для обеспечения нормирования резонаторов по модулю функции передачи и шириной полосы пропускания и кратности резонансных частот периода коррелированности ритмокардиосигнала. На основе усовершенствованного метода расчета гребенок цифровых резонаторов разработан алгоритм и программные средства оценки спектральной плотности мощности стационарных компонент ритмокардиосигнала компьютерной реализации.; The thesis resolved important scientific task that is specialized filter evaluation method power spectral density of stationary component periodically correlated random order to assess the power spectral density of stationary component rhythmocardiosignal systems control the humain functional state in order to accommodate non-stationaryty of rhythmocardiosignal and the need to use the method in real time mode. A review of the methods and means of evaluation of power spectral density rhythmocardiosignal, bringing found that in measuring the spectral characteristics rhythmocardiosignal systems control the functional state of human well-known methods of his assumption of stationarity, spectral estimates have high variance, which increases with the statistics. This indicates a low reliability evaluation methods of the spectral density rhythmocardiosignal a stationary random sequence. Adequate mathematical model of unsteady rhythmocardiosignal model is periodically correlated stochastic sequence (PCSS). For evaluation of the spectral density of stationary component rhythmocardiosignal as PCSS developed and used two methods: component and coherent. Both methods use the Fourier transform of the autocorrelation function of parametric rhythmocardiosignal and differ only way to build the last and designed for the analysis of short-term segments of rhythmocardiosignal and have high computational complexity in long-term analysis and were difficult to use when working in real time mode. Filter method in contrast to the coherent and component methods does not require construction of autocorrelation functions and Fourier transform and for evaluation of power spectral density of rhythmocardiosignal uses high-Q comb filters, which complicates its use in the analysis of short segments of rhythmocardiosignal and through filter memory has significant advantages in work in real time mode. A parametric identification of the filter method of estimation power spectral density of stationary component of rhythmocardiosignal, namely defined frequency range to calculate filters combs, the dependence of the resonance (central) frequency of correlation period of rhythmocardiosignal. A synthesis of the structure of power spectral density estimation of stationary component rhythmocardiosignal, are expressions for the estimation of bandwidth, resolution, averaging time and statistical errors of estimation of power spectral density rhythmocardiosignal with filter method by using second order digital resonators. As a result of parameter identification filter method revealed the need to improve the method of calculating the coefficients of direct and feedback high-Q digital resonators to ensure the performance requirements of resonators comb to the parameters of filter method. A new normalization condition resonators comb on which module of transfer function of the resonator at its resonant frequency taken equal to 1 for all resonators in comb than improved method for calculating the coefficients of direct and feedback resonator that ensures standardization of cavities per module transfer function and wide bandwidth. This enabled the construction of normalized combs of digital resonators in a given range of frequencies for estimating power spectral density of stationary component of rhythmocardiosignal with filter method. The algorithm and software for estimating power spectral density of stationary component rhythmocardiosignal with combs of digital resonators that allowed a guest power spectral density of stationary component rhythmocardiosignal filter method. To verify the developed algorithm and software and comparing it with existing analog (component, coherent method and evaluation of power spectral density as a stationary random process) conducted computer simulation in which found that the computational complexity of the filter method compared to the component and coherent methods is about 10 and 20 times lower, respectively. Also conducted assessment of the reliability of the above methods for assessing power spectral density rhythmocardiosignal means of statistical theory of choice-making. Estimation showed that filter method is 12% higher reliability than coherent method and 34% higher reliability in comparison with the methods of evaluating the spectral density rhythmocardiosignal a stationary random process with probability of error 0.001. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся в 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56

2012-01-01T00:00:00Z Карпінський, Володимир Миколайович Карпинский, Владимир Николаевич Karpinskyi, V. M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1850 2017-06-05T23:49:55Z 2012-08-27T00:00:00Z

Назва: Методи та апаратно-програмні засоби моделювання відбору інформації в безпровідних мережах давачів систем електропостачання Автори: Карпінський, Володимир Миколайович; Карпинский, Владимир Николаевич; Karpinskyi, V. M. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено побудові удосконалених методів та засобів моделювання відбору інформації в безпровідних мережах давачів систем електропостачання на підставі способів візуалізації та зважених графів для прогнозування небезпечних станів та прийняття адекватних рішень при збільшенні точності визначення місць розташування джерел інформації чи збурень, зменшення часових та вартісних витрат на проведення модельних експериментів, а також підвищення ефективності функціонування мереж та їх стійкості до зловмисних атак. Розроблено та запатентовано метод моделювання візуального виявлення потенційно небезпечних атак маршрутизації в безпровідних сенсорних мережах, який дає змогу частково автоматизувати та зменшити час на проведення аналізу і прийняття рішення по виявленню з підвищеною точністю та локалізації атак. Cтворено апаратно-програмні засоби моделювання режимів відбору інформації та безпечного доступу в безпровідних сенсорних мережах систем електропостачання.; Диссертация посвящена построению усовершенствованных методов и средств моделирования отбора информации в беспроводных сетях датчиков систем электроснабжения на основании способов визуализации и взвешенных графов для прогнозирования опасных состояний и принятия адекватных решений при увеличении точности определения мест расположения источников информации или возмущений, уменьшения временных и стоимостных затрат на проведение модельных экспериментов, а также повышения эффективности функционирования сетей и их устойчивости к злонамеренным атакам. Разработано и запатентовано метод моделирования визуального обнаружения потенциально опасных атак маршрутизации в беспроводных сенсорных сетях, который позволяет частично автоматизировать и сократить время на проведение анализа и принятие решения по выявлению с повышенной точностью и локализации атак. Создано аппаратно-программные средства моделирования режимов отбора информации и безопасного доступа в беспроводных сенсорных сетях систем электроснабжения.; Thesis is dedicated to the improved modeling tools and methods construction of information removal in wireless sensor networks of power supply systems based on methods of visualisation and weighted graphs to predict dangerous conditions and opportunity of making appropriate decisions while increasing the accuracy of information sources or disturbances location definition, reducing time and cost values of the model experiments, and also enhance efficiency of the networks functioning and persistence to malicious attacks. Relevant scientific and technical task for mathematical modeling of information selection in the "intelligent" power networks was formulated, were demonstrated a close relations with wireless networks that includes the class of homo- and wireless heterogeneous sensor networks. Latest supports, together with the conversion to a high-grade new locally-optimal parametric level of information selection in the power-supply system, noticeable energy savings, increased reliability of electricity supply and reduce environmental loads. Was proved the expediency using of graph model information selection in a distributed wireless sensor networks of "intelligent" power supply systems for the controllability evaluation of sensor nodes on the stages of their design and exploitation. An improved mathematical model of wireless sensor network was developed based on process-event approach using weighted graphs to estimate topology reconstruction and observability. A modified models threats, that cause abnormal modes of wireless sensor network functioning, and resistance modes model against malicious attacks on these networks which differ using the method of weighted graphs to improve the structural and algorithmic system organization of information selection according with the proposed attacks classification by criteria of communications on different levels of the OSI model and the nature of the impact (active and passive) were developed and investigated. Were substantiated structural and algorithmic organization of systems and modeling methods of wireless sensor networks in terms condition of existing threats to the functioning of the network, that allows to increase speed, reliability, resistance against to attacks and to improve other technical and economic parameters of the network functioning. Was developed a convenient tool of modeling for detection routing attack in networks according with integrated security models and methods of visualization. Identifying feature of malicious sensor node was formulated based on collected information about network topology, taking into account the similarity relations between two suspicious neighbor nodes, that clearly identifies and provides an analytical formula component by which attack can be detected automatically. Adequacy of the improved method was confirmed by computer modeling, carried out in two stages. The application of information technologies of visual modeling for monitoring, detection and localization of attacks in wireless sensor networks was substantiated. Modeling method of visual detection of potentially dangerous routing attacks in wireless sensor networks was developed, which includes the executing of such steps and mathematical calculations: measuring the distance between sensors based on the power level of the received signal; reconstructing topological network surface by multidimensional scaling and calculation virtual position of each sensor; smoothing the reconstructed topological network surface using triangulation and kriging-interpolation, visualization of smoothed reconstructed topological network surface and its analysis using attack binary detection of malicious node identifying by the proposed feature. This allows partially automate and reduce time for analysis and making decision for attack identifying with high accuracy and attacks localization. The method is patented. Developed and implemented an effective system for secure communication modeling in wireless sensor networks based on the prototype board, constructed on the basis of the 16-bit microcontroller type PIC24FJ128, encoder and decoder HCS410 HCS500. A computer program for simulation was created in C# language. Carried out a computer modeling experiment on visual detection of worm attacks in designed wireless sensor network based on the patented method. Sensor network formed by the XBee modules by programming the XBee stack at the program level. Foreseen sensors functioning within the ZigBee protocol in accordance with the standard IEEE 802.15.4. Thus used a built-in program ZB20 type, based on the ZigBee PRO Feature Set specification. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Захист відбувся “_28_” вересня 2012 р. о “_1100_” год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд.79. З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2012-08-27T00:00:00Z Громик, Андрій Петрович Громик, Андрей Петрович Hromyk, A.P. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1849 2017-06-05T23:51:58Z 2012-10-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання процесів теплопереносу в тонких пластинах Автори: Громик, Андрій Петрович; Громик, Андрей Петрович; Hromyk, A.P. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена питанням математичного моделювання процесів теплопереносу в тонких пластинах різної геометричної форми, що описуються декартовою чи циліндричною системою координат, та побудові й дослідженню моделі випікання тонких плоских тістових заготовок. У роботі за найбільш загальних припущень у межах феноменологічної теорії теплопровідності вперше розроблено математичні моделі стаціонарного й нестаціонарного процесів теплопереносу в тонких пластинах у випадку, коли задача теплопереносу несиметрична відносно серединної площини пластини і коефіцієнти теплообміну з бічних поверхонь пластини різні. Методом головних розв’язків (фундаментальних функцій, функцій Коші та функцій Гріна) одержано у замкнутому вигляді точні розв’язки модельних крайових задач стаціонарного та нестаціонарного процесів теплопереносу для пластин різної конструкції. Для побудови головних розв’язків залучено відповідні інтегральні перетворення, породжені диференціальним оператором Фур’є чи диференціальним оператором Бесселя. Виконано аналітичне та комп’ютерне моделювання стаціонарного й нестаціонарного теплопереносу в процесах випікання тонких плоских тістових заготовок прямокутної та кругової форми. Досліджено вплив конструктивних і частотних (густинних) характеристик теплових джерел плити нагріву для забезпечення рівномірного нагріву тістових заготовок різних розмірів та отримання просторово-розподілених температурних розподілів заготовок з рівномірною інтенсивністю розподілу температур на їх поверхні.; Диссертационная работа посвящена вопросам математического моделирования процессов теплопереноса в тонких пластинах различной геометрической формы, описываемых декартовой или цилиндрической системами координат, а также построению и исследованию модели выпекания тонких плоских тестовых заготовок. В работе при наиболее общих предположениях в пределах феноменологической теории теплопроводности впервые разработано математические модели стационарного и нестационарного процессов теплопереноса для тонких изотропных пластин различной геометрии в декартовой и цилиндрической системах координат. Рассмотрен наиболее общий случай, когда задача теплопередачи асимметрична относительно срединной плоскости пластины и коэффициенты теплообмена с боковых поверхностей пластины разные. Как следствия выписаны решения для случаев, когда задача теплопередачи асимметрична или симметрична относительно срединной плоскости пластины и коэффициенты теплообмена с боковых поверхностей пластины равные. Методом главных решений (фундаментальных функций, функций Коши и функций Грина) в замкнутом виде получено точные решения модельных краевых задач стационарного и нестационарного процессов теплопереноса для пластин разной конструкции (прямоугольный клин, полоса-пластина, полуполоса-пластина, прямоугольная пластина; неограниченная цилиндрически-изотропная пластина с круговым вырезом и неограниченная клиновидная цилиндрически-изотропная пластина с вырезом в виде кругового сектора, цилиндрически-изотропная круговая пластина и цилиндрически-изотропная пластина в виде кругового сектора, цилиндрически-изотропная кольчатая пластина и кольчатая клиновидная цилиндрически-изотропная пластина). Для построения главных решений привлечены соответствующие интегральные преобразования для однородных сред, порожденные дифференциальным оператором Фурье (ось, полуось, сегмент), интегральные преобразования Фурье относительно угловой переменной, интегральные преобразования, порожденные дифференциальным оператором Бесселя (интегральные преобразования Вебера, Ганкеля 1-го и 2-го рода относительно радиальной переменной). Как следствия из общих решений получены наиболее часто встречаемые в инженерной практике случаи модельных задач для задания на границе пластины: распределения температуры по поверхности пластины в любой момент времени; плотности теплового потока; температуры окружающей среды и закона теплообмена между поверхностью тела и окружающей средой, а также их возможных комбинаций. Выполнено аналитическое и компьютерное моделирование стационарного и нестационарного теплопереноса в процессах выпекания тонких плоских тестовых заготовок прямоугольной и круговой формы. В результате компьютерного моделирования получено пространственно-распределенные температурные распределения заготовок с равномерной интенсивностью распределения температур на их поверхностях, на основании которых исследовано влияние конструктивных и частотных (плотностных) характеристик тепловых источников плиты нагревания для обеспечения равномерного нагревания тестовых заготовок разных размеров. Проведенный анализ дает возможность осуществлять обоснование более равномерных режимов нагревания и теплопереноса, что в целом существенно влияет на энерго- и ресурсосберегательные показатели теплоэнергетических и теплонагревательных установок.; The thesis is devoted to mathematical modeling of heat transfer in thin plates of different geometry described by Cartesian or cylindrical coordinate system, and the construction and study of models of thin flat baking dough preparations. In this dissertation, the most common assumptions within the phenomenological theory of heat was first formed mathematical models of stationary and non-stationary processes of heat transfer in thin plates where heat transfer problem is asymmetric relative to the median plane of the plate and the heat transfer coefficients of the lateral surfaces of the plate are different. The method of principal solutions (basic functions, Cauchy functions and Green's functions) are obtained in closed form exact solutions of boundary value problems modeling stationary and non-stationary processes of heat transfer to plates of various designs. To construct the main solutions involving the generation of the corresponding integral transformations differential operator Fourier or Bessel differential operator. Done the analytical and computer modeling of steady and unsteady heat transfer in the process of baking dough thin flat pieces of rectangular and circular shapes. The influence of structural and frequency (density) characteristics of thermal sources of heating plate to ensure uniform heating of the dough pieces in different sizes and a spatially distributed temperature distributions billets with uniform intensity distribution of temperature at the surface. Опис: Роботу виконано в Кам’янець-Подільському національному університеті імені Івана Огієнка Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся “30” листопада 2012 р. о “14” год. “00” хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, аудиторія 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).

2012-10-01T00:00:00Z Бабюк, Сергей Николаевич Babiuk, S.M. Бабюк, Сергій Миколайович http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1826 2017-06-05T22:33:37Z 2012-01-01T00:00:00Z

Назва: Удосконалення математичних моделей оцінок параметрів налаштування джерел сигналів електроенергетичних систем за навантаженням Автори: Бабюк, Сергей Николаевич; Babiuk, S.M.; Бабюк, Сергій Миколайович Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання – удосконалено математичну модель та методи фізичного моделювання електромагнітних процесів у високовольтних джерел сигналів напруги та струму, розроблено нові методи оцінювання та коригування точності характеристик високовольтних джерел сигналів. Дисертацію присвячено удосконаленні існуючих а також розробці нових математичних моделей і методів для визначення та корекції точності характеристик високовольтних джерел сигналів. Доведено, що ці характеристики які можуть бути визначені безпосередньо під час експлуатації джерел сигналів, що у високовольтних мережах пов’язано з суттєвими труднощами. Вперше запропоновано для визначення точності характеристик високовольтних джерел сигналів напруги використовувати їх паспортні дані, та визначати характеристики без додаткових вимірювальних експериментів. Доведено, що після корекції характеристик точності високовольтних джерел сигналів, похибка представленої інформації знизиться приблизно в 5 раз також, визначена межа зниження похибки, яка досягається після компенсації систематичної складової похибки. Ця величина обмежується можливостями метрологічного забезпечення на заводі виробнику Розроблено метод (алгоритм) для автоматичної корекції систематичних похибок джерел сигналів струмів та напруг, які працюють під навантаженням.; В диссертационной работе развязана важная научно-техническая задача – усовершенствована математическая модель и методы физического моделирования электромагнитных процессов у высоковольтных источников сигналов напряжения и тока, разработаны новые методы оценивания и корректировки точности характеристик высоковольтных источников сигналов. Диссертация посвящена усовершенствованию существующих, а также разработке новых математических моделей и методов для определения и коррекции точности характеристик высоковольтных источников сигналов. Доказано, что эти характеристики могут быть определены непосредственно во время эксплуатации источников сигналов, что в высоковольтных сетях связано с существенными трудностями. Впервые предложено для определения точности характеристик высоковольтных источников сигналов напряжения использовать их паспортные данные, и определять характеристики без дополнительных измерительных экспериментов. Доказано, что после коррекции характеристик точности высоковольтных источников сигналов, погрешность представленной информации снизится приблизительно в 5 раз, также определен предел снижения погрешности, которая достигается после компенсации систематической составной погрешности. Эта величина ограничивается возможностями метрологического обеспечения на заводе изготовителе. Разработан метод (алгоритм) для автоматической коррекции систематических погрешностей источников сигналов токов и напряжений, которые работают под нагрузкой.; Scientific task of great importance – improvement of the mathematic model and methods of physical modeling of electro-magnetic processes in the high-voltage sources of voltage and current signals has been solved. New methods of estimation and correction of accuracy of of high-voltage signals sources characteristics have been developed. Application of the proposed solutions makes possible to take measures for reducing of the electrical energy losses, increasing of the electrical energy quality factors and more precise balancing of the relay protection schemes and automation in the electric supply systems. Main results obtained in the work: Mathematic model for determination of the operation errors of the voltage signals using their standard operating procedures has been developed, which can be used while balancing the relay protection schemes and makes possible to increase power measuring systems accuracy and electrical power measuring systems accuracy and electrical power measuring in the high voltage circuits without additional measuring experiments by calculating, that is, without stopping of the voltage current sources (VCS) operation, which in the high-voltage nets results in great difficulties. At the presented models investigations of high-voltage VCS characteristics testify, the effect on the characteristic accuracy according to the losses angle is sufficient less, than those of the voltage. That is why the increase of the measurement accuracy is worthy being according to the increase of accuracy characteristic according the voltage, which improves the result of measuring. Possibility to increase the accuracy of the presented information by decreasing the error of the measurement systems, which contain high-voltage current and voltage signals sources, has been proved. Increased accuracy is obtained without signal sources replacement being operated in the moment, taking into account their characteristics more completely. Dissertation, which proves that after compensation of the systematic error components of high-voltage current sources, the error of the presented information will go down approximately in 5 times . The limit of the error decrease that is achieved after compensation of the systematic error component was found too. This value is limited by the possibilities of the metrology at the plant producer and equals about 0,05%. The model has been developed and the scheme for measuring current signals sources characteristics from the low-voltage side was presented, which can be applied in the production for determination of the error which is equal to real under real load. It was found, that the correction of the high-voltage signal sources was carried out. To build iteration correction procedure using obtained meanings of the measured values is not reasonable. Iteration procedure must be built furnishing a correction to the first meaning of the measured value. The limit of the error decrease for signal sources and voltage current sources and which is obtained after the characteristics correction, was found. This value is limited by the possibilities of the metrological maintenance at the plant-producer and equals about 0,05%. To correct the characteristics of the high-voltage signal sources and to increase the accuracy of the presented data, certain algorithms, according to which the development of the software if possible, have been developed. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся „ 30 ” листопада 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, Україна, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, корп. 2, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.

2012-01-01T00:00:00Z Шингера, Наталія Ярославівна Шингера, Наталия Ярославовна Shinhera, N. Ya. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1807 2017-06-05T23:26:04Z 2012-01-01T00:00:00Z

Назва: Статистична модель для визначення залишкового ресурсу типової зварної ферми при циклічних навантаженнях Автори: Шингера, Наталія Ярославівна; Шингера, Наталия Ярославовна; Shinhera, N. Ya. Короткий огляд (реферат): За результатами аналізу деградації зварних ферм під дією циклічних навантажень зроблено висновки, що їх залишковий ресурс формується при комплексному впливі багатьох стохастичних чинників. Для визначення залишкового ресурсу типової зварної ферми запропоновано статистичну модель. При формуванні вхідних інформаційних масивів для цієї моделі виявлено суттєві розбіжності характеристик механічних властивостей сталі ВСт3пс, отриманих за державними стандартами, сертифікатами якості виробника та натурними дослідженнями суцільних та зварних зразків. Розроблено фізичну модель типової зварної ферми, залишковий ресурс якої за циклічних навантажень досліджено як натурним експериментом, так і комп’ютерним імітаційним моделюванням за методом Монте-Карло з використанням запропонованої статистичної моделі. Внаслідок верифікації результатів моделювання отримано високий рівень їх вірогідності (0,91...0,94), що свідчить про адекватний підбір аналітичної основи статистичної моделі у вигляді залежності для опису кінетики втомного пошкодження та використання вхідних інформаційних масивів моделі, отриманих за результатами натурних досліджень.; На основании анализа деградации сварных ферм под действием циклических нагрузок сделаны выводы о формирования их остаточного ресурса под комплексным влиянием многочисленных стохастических факторов. Существующие инженерные методики не учитывают этот факт и потому не обеспечивают необходимой точности расчета остаточного ресурса. На основании этого принято решение о целесообразности разработки статистической модели усталостной деградации сварной фермы и определения ее остаточного ресурса компьютерным имитационным моделированием. Для расчета остаточного ресурса типовой сварной фермы предложена статистическая модель усталостной повреждаемости конструкции, в основу которой положено одно из известных уравнений скорости роста усталостной трещины в элементах сварных конструкций при двухчастотных циклических нагрузках. Именно такой режим характерный для большинства сварных ферм, когда кроме эксплуатационных нагрузок конструкция испытывает собственные колебания, температурное, ветровое влияние и т.д. Использование предложенной статистической модели для имитационного моделирования усталостного повреждения методом Монте-Карло обеспечивает учет комплексного влияния стохастических параметров, однако точность результатов зависит от адекватности исходных информационных массивов, характеризующих эти параметры модели. В работе рассмотрено комплексное влияние таких стохастических факторов: предел текучести материала, амплитудные напряжения в цикле, критический коэффициент интенсивности напряжений, начальная длина трещины. Выполнена серия натурных исследований и сформирован массив предела текучести для стали ВСт3пс, которая используется при изготовления сварных ферм. Исследования выполнены как на стандартных образцах статическим растяжением, так и неразрушающим методом по твердости материала методом Бринелля с последующим пересчетом результатов в значения предела текучести. Определены вероятностные законы и статистические характеристики для этих массивов. При сравнении массивов оказалось, что предел текучести, определен натурным экспериментом, имеет низкий уровень соответствия с информацией из государственного стандарта и сертификатов качества завода-производителя металлопроката. Это одна из причин несоответствия расчетных и фактических значений остаточного ресурса. Сделан вывод, что для получения высокой точности расчетов имитационным моделированием целесообразно использовать информационные массивы, сформированные по результатам натурных испытаний. Разработана физическая модель типовой сварной фермы. Определены константы физического моделирования. Учтены основные положения статистической теории подобия усталостного разрушения. Под действием циклических нагрузок испытано 15 образцов физической модели, что соответствует разработанным статистическим планами исследований для получения относительной погрешности до 10% при доверительной вероятности не менее 90%. Зафиксированы моменты появления усталостных повреждений и разрушения конструкций. Определены статистические показатели и вероятностные законы распределений экспериментально полученных информационных массивов остаточного ресурса. Достоверность результатов, полученных натурным экспериментом, обеспечена использованием испытательного оборудования, прошедшим государственную метрологическую поверку, и применением стандартизированных методик испытаний. Выполнен расчет остаточного ресурса (количества циклов от момента появления начальной трещины до момента разрушения конструкции) под действием циклических нагрузок компьютерным имитационным моделирова¬нием методом Монте-Карло с использованием предложенной статистической модели и полученных исходных информационных массивов. В качестве исходной информации для статистической модели использованы опи¬саны выше результаты собственных исследований, а также и результаты других авторов. Приняты такие вероятностные законы распределения исходных параметров: начальная длина трещины – по закону Вейбулла, предел текуче¬сти материала и критический коэффициент интенсивности напряжений – по нормальному закону, амплитудные напряжения в цикле – по закону Релея. Компьютерное имитационное моделирование реализовано с помощью разработанного алгоритма и программного обеспечения для расчета. Выполнена верификация результатов имитационного моделирования. Точность определения количества циклов до наступления предельного состояния (остаточный ресурс), полученных имитационным моделированием, по сравнению с результатами натурных исследований составила 0,91...0,94. Предложена инженерная методика определения остаточного ресурса эксплуатируемых сварных фермовых конструкций по кривой живучести и приведен пример ее практического использования для сварных опор магистральных линий электропередач. Результаты работы могут быть использованы как при проектировании новых сварных фермовых конструкций, так и для проверки остаточного ресурса эксплуатируемых ферм.; The analysis of degradation of a weld-fabricated farms under cyclic loads allows to conclude that their residual resource is formed at the complex influence of many stochastic factors. To determine the residual resource of the typical weld-fabricated farm a statistical model is offered. At forming of input information arrays for this model the significant differences of characteristics of mechanical properties of the steel VSt3ps obtained according to the state standards, quality certificates of a manufacturer and full-scale researches of solid and welded samples are revealed. A physical model of the typical weld-fabricated farm, residual resource of which under cyclic loads is investigated as a full-scale experiment as well as a computer simulation by the Monte Carlo method with the use of the offered statistical model is developed. As a result of verification of modeling results a high level of their probability (0,91...0,94) is obtained, indicating an adequate selection of an analytical basis of the statistical model in the form of dependence to describe the kinetics of fatigue damage and the use of the input information arrays of the model obtained from the results of full-scale researches. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся в лютому 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м.Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79 З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56

2012-01-01T00:00:00Z Шингера, Наталія Ярославівна Шингера, Наталья Ярославовна Shinhera, N. Ya. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1743 2017-06-05T23:25:41Z 2012-01-01T00:00:00Z

Назва: Статистична модель для визначення залишкового ресурсу типової зварної ферми при циклічних навантаженнях Автори: Шингера, Наталія Ярославівна; Шингера, Наталья Ярославовна; Shinhera, N. Ya. Короткий огляд (реферат): За результатами аналізу деградації зварних ферм під дією циклічних навантажень зроблено висновки, що їх залишковий ресурс формується при комплексному впливі багатьох стохастичних чинників. Для визначення залишкового ресурсу типової зварної ферми запропоновано статистичну модель. При формуванні вхідних інформаційних масивів для цієї моделі виявлено суттєві розбіжності характеристик механічних властивостей сталі ВСт3пс, отриманих за державними стандартами, сертифікатами якості виробника та натурними дослідженнями суцільних та зварних зразків. Розроблено фізичну модель типової зварної ферми, залишковий ресурс якої за циклічних навантажень досліджено як натурним експериментом, так і комп’ютерним імітаційним моделюванням за методом Монте-Карло з використанням запропонованої статистичної моделі. Внаслідок верифікації результатів моделювання отримано високий рівень їх вірогідності (0,91...0,94), що свідчить про адекватний підбір аналітичної основи статистичної моделі у вигляді залежності для опису кінетики втомного пошкодження та використання вхідних інформаційних масивів моделі, отриманих за результатами натурних досліджень.; На основании анализа деградации сварных ферм под действием циклических нагрузок сделаны выводы о формирования их остаточного ресурса под комплексным влиянием многочисленных стохастических факторов. Существующие инженерные методики не учитывают этот факт и потому не обеспечивают необходимой точности расчета остаточного ресурса. На основании этого принято решение о целесообразности разработки статистической модели усталостной деградации сварной фермы и определения ее остаточного ресурса компьютерным имитационным моделированием. Для расчета остаточного ресурса типовой сварной фермы предложена статистическая модель усталостной повреждаемости конструкции, в основу которой положено одно из известных уравнений скорости роста усталостной трещины в элементах сварных конструкций при двухчастотных циклических нагрузках. Именно такой режим характерный для большинства сварных ферм, когда кроме эксплуатационных нагрузок конструкция испытывает собственные колебания, температурное, ветровое влияние и т.д. Использование предложенной статистической модели для имитационного моделирования усталостного повреждения методом Монте-Карло обеспечивает учет комплексного влияния стохастических параметров, однако точность результатов зависит от адекватности исходных информационных массивов, характеризующих эти параметры модели. В работе рассмотрено комплексное влияние таких стохастических факторов: предел текучести материала, амплитудные напряжения в цикле, критический коэффициент интенсивности напряжений, начальная длина трещины. Выполнена серия натурных исследований и сформирован массив предела текучести для стали ВСт3пс, которая используется при изготовления сварных ферм. Исследования выполнены как на стандартных образцах статическим растяжением, так и неразрушающим методом по твердости материала методом Бринелля с последующим пересчетом результатов в значения предела текучести. Определены вероятностные законы и статистические характеристики для этих массивов. При сравнении массивов оказалось, что предел текучести, определен натурным экспериментом, имеет низкий уровень соответствия с информацией из государственного стандарта и сертификатов качества завода-производителя металлопроката. Это одна из причин несоответствия расчетных и фактических значений остаточного ресурса. Сделан вывод, что для получения высокой точности расчетов имитационным моделированием целесообразно использовать информационные массивы, сформированные по результатам натурных испытаний. Разработана физическая модель типовой сварной фермы. Определены константы физического моделирования. Учтены основные положения статистической теории подобия усталостного разрушения. Под действием циклических нагрузок испытано 15 образцов физической модели, что соответствует разработанным статистическим планами исследований для получения относительной погрешности до 10% при доверительной вероятности не менее 90%. Зафиксированы моменты появления усталостных повреждений и разрушения конструкций. Определены статистические показатели и вероятностные законы распределений экспериментально полученных информационных массивов остаточного ресурса. Достоверность результатов, полученных натурным экспериментом, обеспечена использованием испытательного оборудования, прошедшим государственную метрологическую поверку, и применением стандартизированных методик испытаний. Выполнен расчет остаточного ресурса (количества циклов от момента появления начальной трещины до момента разрушения конструкции) под действием циклических нагрузок компьютерным имитационным моделирова¬нием методом Монте-Карло с использованием предложенной статистической модели и полученных исходных информационных массивов. В качестве исходной информации для статистической модели использованы опи¬саны выше результаты собственных исследований, а также и результаты других авторов. Приняты такие вероятностные законы распределения исходных параметров: начальная длина трещины – по закону Вейбулла, предел текуче¬сти материала и критический коэффициент интенсивности напряжений – по нормальному закону, амплитудные напряжения в цикле – по закону Релея. Компьютерное имитационное моделирование реализовано с помощью разработанного алгоритма и программного обеспечения для расчета. Выполнена верификация результатов имитационного моделирования. Точность определения количества циклов до наступления предельного состояния (остаточный ресурс), полученных имитационным моделированием, по сравнению с результатами натурных исследований составила 0,91...0,94. Предложена инженерная методика определения остаточного ресурса эксплуатируемых сварных фермовых конструкций по кривой живучести и приведен пример ее практического использования для сварных опор магистральных линий электропередач. Результаты работы могут быть использованы как при проектировании новых сварных фермовых конструкций, так и для проверки остаточного ресурса эксплуатируемых ферм.; The analysis of degradation of a weld-fabricated farms under cyclic loads allows to conclude that their residual resource is formed at the complex influence of many stochastic factors. To determine the residual resource of the typical weld-fabricated farm a statistical model is offered. At forming of input information arrays for this model the significant differences of characteristics of mechanical properties of the steel VSt3ps obtained according to the state standards, quality certificates of a manufacturer and full-scale researches of solid and welded samples are revealed. A physical model of the typical weld-fabricated farm, residual resource of which under cyclic loads is investigated as a full-scale experiment as well as a computer simulation by the Monte Carlo method with the use of the offered statistical model is developed. As a result of verification of modeling results a high level of their probability (0,91...0,94) is obtained, indicating an adequate selection of an analytical basis of the statistical model in the form of dependence to describe the kinetics of fatigue damage and the use of the input information arrays of the model obtained from the results of full-scale researches. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України Захист відбувся у 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м.Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79 З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56

2012-01-01T00:00:00Z Лещишин, Юрій Зіновійович Лещишин, Юрий Зиновьевич Leschyshyn, Yu.Z. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1481 2017-06-05T23:24:03Z 2011-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель та методи ефективного визначення розладки ритмокардіосигналу Автори: Лещишин, Юрій Зіновійович; Лещишин, Юрий Зиновьевич; Leschyshyn, Yu.Z. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано наукову задачу розроблення математичної моделі ритмокардіосигналу та методів достовірного визначення його розладки для виявлення перехідного процесу ритмокардіосигналу та підвищення вірогідності автоматичного оцінювання параметрів варіабельності ритмокардіосигналу в системах голтерівського моніторингу. Побудовано математичну модель ритмокардіосигналу, що враховує розладку. Розроблено критерій визначення розладки ритмокардіосигналу. Обґрунтовано та застосовано спектральне представлення ритмокардіосигналу для обчислення тестової статистики визначення розладки ритмокардіосигналу. Обґрунтовано та розроблено критерій адаптації параметрів спектрального представлення ритмокардіосигналу для підвищення достовірності визначення розладки. Побудовано критерій ефективності методів визначення розладки ритмокардіосигналу для вибору достовірнішого з них. Розроблено алгоритм і програмне забезпечення для визначення розладки ритмокардіосигналу. Проведено комп’ютерне моделювання методів визначення розладки ритмокардіосигналу для верифікації математичної моделі та оцінки характеристик достовірності визначення розладки РКС. Розроблено програмне забезпечення для імітаційного моделювання ритмокардіо- та електрокардіосигналів із розладкою. Розроблено алгоритм визначення періоду корельованості для оптимального налаштування синфазного методу отримання тестової статистики та вибору віконної функції.; В диссертационной работе решено научную задачу построения математической модели ритмокардиосигнала и разработки методов достоверного обнаружения его розладки для определения переходного процесса ритмокардиосигналу и повышения достоверности автоматического оценивания параметров вариабельности ритмокардиосигнала в системах холтеровского мониторинга. Построена математическая модель ритмокардиосигнала с розладкой, которая отличается от известных тем, что учитывает изменение ритмокардиосигнала от стационарной к периодически коррелированной случайной последовательности, что сделало возможным разработку критерия обнаружения розладки ритмокардиосигнала. Разработан критерий обнаружения розладки ритмокардиосигналу, путем модификации статистического критерия проверки гипотез Неймана-Пирсона к задаче обнаружения розладки ритмокардиосигналу, что сделало возможным обнаружения розладки с последующим определением временного момента ее наступления. Обосновано и внедрено спектральное представление ритмокардиосигнала для вычисления тестовой статистики обнаружения розладки ритмокардиосигнала за построенным критерием, что сделало возможным построение метода обнаружения розладки, что в отличие от других является инвариантным к моменту отбора сигнала. Разработан метод обнаружения розладки ритмокардиосигнала, путем применения критерия обнаружения розладки к тестовой статистики полученного за спектральным представлением ритмокардиосигнала, что сделало возможным достоверное обнаружение его розладки. Обосновано использование критерия адаптации параметров цифрового спектрального анализа и выбора оконной функции по максимуму вариации спектральных компонент ритмокардиосигнала, для оптимального его настройки при неизвестных параметрах ритмокардиосигнала, что повысило достоверность обнаружения розладки ритмокардиосигнала. Определено достоверность синфазного, Уэлча, Берга и периодограмного методов вычисления статистики обнаружения розладки ритмокардиосигнала, по характеристикам достоверности определения розладки ритмокардиосигнала, что упрощает аппаратуру оценивания параметров вариабельности РКС за счет применения более достоверного из них. Разработан алгоритм и программное обеспечение для обнаружения розладки ритмокардиосигнала. Проведено компьютерное моделирование методов обнаружения розладки ритмокардиосигнала для верификации математической модели и оценки характеристик достоверности обнаружения розладки ритмокардиосигнала. Разработано программное обеспечение для имитационного моделирования тестовых ритмокардио- и электрокардиосигналов с розладкой. Разработан алгоритм определения периода коррелированности для оптимальной настройки параметров синфазного метода получения тестовой статистики и выбора оконной функции.; In dissertation is solved a scientific problem of working out of rhythmocardiosignal mathematical model and methods of its authentic change-point detection for transient rhythmocardiosignal revealing and increases of reliability of automatic estimation parametres of rhythmocardiosignal variability in the Holter monitoring systems. The rhythmocardiosignal mathematical model, change-point considering is developed. The criterion of rhythmocardiosignal change-point detection is developed. The rhythmocardiosignal spectral representation for calculation of test statistics of rhythmocardiosignal change-point detection with use of the constructed criterion is proved and introduced. The criterion of parameters adaptation of rhythmocardiosignal spectral representation is proved and developed for increase of its change-point detection reliability. The criterion of methods efficiency of rhythmocardiosignal change-point detection is developed for a choice of more authentic of them. The algorithm and software is developed for rhythmocardiosignal change-point detection. Computer modelling of rhythmocardiosignal change-point detection methods for verification of mathematical model and estimation of reliability characteristics of rhythmocardiosignal change-point detection is spent. The software is developed for imitating modelling test rhythmocardiosignal and electrocardiosignal with change-point. The algorithm of the correlation period definition is developed for optimum adjustment of synphase method parametres of test statistics reception and window function choice. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся у 2011 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).

2011-01-01T00:00:00Z Михалик, Дмитро Михайлович Михалик, Дмитрий Михайлович Mykhalyk, D.M. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1381 2017-06-05T23:39:10Z 2011-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання дифузійного масопереносу в каталітичних середовищах частинок мікропористої структури Автори: Михалик, Дмитро Михайлович; Михалик, Дмитрий Михайлович; Mykhalyk, D.M. Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена питанню математичного моделювання технологічних процесів масопереносу в пористих каталітичних та дисперсних середовищах частинок мікропористої структури і зокрема дослідженню особливостей внутрішньочастинкового масопереносу та взаємовпливів на загальну кінетику процесів, виявлення механізмів їх інтенсифікації та підвищення ефективності. В роботі здійснено адаптацію моделі типу дифузійного переносу в середовищах мікропористих частинок для опису технологічних процесів дифузії та адсорбції парів бензолу та гексану в мікропористих цеолітних каталізаторах; розроблено на базі різницевої схеми Кранка-Ніколсона, алгоритми числової побудови розв’язків крайових задач дифузійного масопереносу з врахуванням мікропористої структури середовища; виконано комп’ютерне моделювання та проведено аналіз кінетичних профілів розподілів концентрацій і тисків для міжчастинкового простору та частинок середовища в широкому діапазоні змін конструктивних та режимних параметрів; із використанням результатів ідентифікації градієнтними методами параметрів масопереносу в нанопористих системах виконана перевірка досліджуваних моделей на адекватність за даними натурних експериментів адсорбції парів бензолу та гексану в цеолітних каталізаторах та фільтраційного віджиму оліємістких матеріалів.; Диссертация посвящена вопросу математического моделирования технологических процессов массопереноса в пористых каталитических и дисперсных средах частиц микропористой разностной схемы Кранка-Николсона и осуществлена процедура моделирования распределений концентраций адсорбционного массопереноса в каталитической среде и их сравнительный анализ по аналитическим и численным решениями линейной и нелинейной моделей. Для процесса двокомпонентного адсорбционного массопереноса в однородной и неоднородной каталитической среде, разработан алгоритм построения численного решения с использованием схемы Кранка-Николсона и выполнено компьютерное моделирование распределений концентраций и сделан анализ взаимовлияние компонентов в процессе адсорбции. Для процессов фильтрационного оттиска в среде влагонасищеных частиц плоской и сферической формы разработаны алгоритмы построения аналитического и численного решения с использованием разностной схемы Кранка-Николсона и осуществлена процедура комп’ютерного моделирования и анализа распределений концентраций для однородной и неоднородной сред влагонасыщенных частиц, проведен их сравнительный анализ с концентрационными профилями для двухуровневого массопереноса в однородной среде.структуры и в частности исследованию особенностей внутришньочастичного массопереноса и их взаимовлияния на общую кинетику процессов, выявления механизмов их интенсификации и повышения эффективности. Диссертация посвящена вопросу математического моделирования технологических процессов массопереноса в пористых каталитических и дисперсных средах частиц микропористой структуры и в частности исследованию особенностей внутришньочастичного массопереноса и их взаимовлияния на общую кинетику процессов, выявления механизмов их интенсификации и повышения эффективности. В работе осуществлена адаптация моделей типа диффузионного переноса в средах микропористых частиц для описания технологических процессов диффузии и адсорбции паров бензола и гексана в микропористых цеолитных катализаторах; разработаны на базе разностной схемы Кранка-Николсона алгоритмы числового построения решений краевых задач диффузионного массопереноса с учетом микропористой структуры среды. Для учета особенностей массопереноса в каталитических и дисперсных средах частиц микропористой структуры, используется математическая модель, состоящая из системы двух уравнений, первое из которых описывает массоперенос в междучастичном пространстве и содержит в правой части функцию влияния процесса диффузии в порах частиц среды, а второе описывает внутричастичний массоперенос, и связанно с междучастичним условием равновесия на поверхности частиц. Для процесса однокомпонентного адсорбционного массопереноса в однородной и неоднородной среде частиц микропористой структуры разработаны алгоритмы построения их численного решения с использованием разностной схемы Кранка-Николсона и осуществлена процедура моделирования распределений концентраций адсорбционного массопереноса в каталитической среде и их сравнительный анализ по аналитическим и численным решениями линейной и нелинейной моделей. Для процесса двокомпонентного адсорбционного массопереноса в однородной и неоднородной каталитической среде, разработан алгоритм построения численного решения с использованием схемы Кранка-Николсона и выполнено компьютерное моделирование распределений концентраций и сделан анализ взаимовлияние компонентов в процессе адсорбции. Для процессов фильтрационного оттиска в среде влагонасищеных частиц плоской и сферической формы разработаны алгоритмы построения аналитического и численного решения с использованием разностной схемы Кранка-Николсона и осуществлена процедура комп’ютерного моделирования и анализа распределений концентраций для однородной и неоднородной сред влагонасыщенных частиц, проведен их сравнительный анализ с концентрационными профилями для двухуровневого массопереноса в однородной среде.; The thesis is devoted to mathematical modeling of masstransfer processes in porous catalytic and dispersed medium with particles of microporous structure and accentuated on study of intra-particles masstransfer and interference on the overall kinetics of processes, identifying the mechanisms of their intensification and efficiency increase. Adaptation of model of diffusion masstransfer in medium of microporous particles type for describing of diffusion and adsorption processes of vapors benzene and hexane in microporous zeolite catalysts has been done;on the basis of difference Crank-Nicholson scheme, numerical algorithms for constructing solutions of boundary value problems of diffusion masstransfer with taking into account microporous structure of medium has been developed; computer simulation and analysis of kinetic profiles of pressure and concentration distributions for inter-particle spaces and particles of medium has been obtained for a wide range of construction’s parameters and operating conditions;using identification results of masstransfer parameters, the models adequacy checks with use of experiments of adsorption of vapors of benzene and hexane in zeolite catalysts and filtration streak of oil materials has been performed. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Тернопіль Захист відбув у 2011 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська 56.

2011-01-01T00:00:00Z Дедів, Леонід Євгенович Дедив, Леонид Евгеньевич Dediv, L. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1380 2017-06-05T23:43:53Z 2011-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель електрокардіосиґналу для підвищення інформативності систем голтерівського моніторинґу Автори: Дедів, Леонід Євгенович; Дедив, Леонид Евгеньевич; Dediv, L. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано актуальне наукове завдання – удосконалено математичну модель електрокардіосиґналу та розроблено метод аналізу його,сформованого на базі цієї моделі, для підвищення інформативності систем голтерівського моніторинґу.Обґрунто ано нове застосування кускового періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі електрокардіосиґналу, зареєстрованого впродовж доби, яка враховує у своїй структурі поєднання властивостей періодичності і стохастичності з добови ходом. На азі цієї моделірозроблено метод дослідження електрокардіосиґналу серця людини у системах голтерівського моніторинґу. Установлено, що отримані спектральні компоненти є інформативно-достовірними ознаками електрокардіосиґналу і відповідають функціональному стану серцево-судинної системи людини. Використовуючи методи статистичної теорії вибору рішень, визначено достовірність оцінок спектральних компонент електрокардіосиґналу з використанням фо малізованої і автоматизованої процеду и, яка дає змог із підвищеною остовірністю та оперативно оцінити тан серцево-судинної системи людини на початковому сеґменті її захворювання. Розроблено метод (програма і алгоритм) імітаційного моделювання електрокардіосиґналу на основі кускової періодично корельованої випадкової послідовності. Створено пакет комп’ютерних програм для автоматизованого опрацювання електрокардіосиґналу та проведення імітаційних експериментів для автоматизованих систем голтерівського моніторинґу.; В диссертационной работе решено актуальное научное задание - усовершенствована математическая модель электрокардиосигнала и разработан метод анализа его, сформированного на базе этой модели, для повышения информативности систем холтеровского мониторинга. Учитывая сложность и структуру электрокардиосигнала в системах холтеровского мониторинга проанализированы его характеристики в рамках детерминированного подхода и с позиций стохастического подхода (методами теории стационарных случайных процессов). Полученные результаты анализа методами гармонического анализа в рамках детерминированного подхода подтверждают, что получены амплитудные спектры отдельных циклов электрокардиосигнала является переменчивыми, то есть содержат определенную случайность. Рассматривая сигнал в рамках стационарной модели, замечено, что дисперсия трансформируются во времени, а корреляционная функция электрокардиосигнала, как сплошной реализации, является периодической. Из анализа свойств вероятностных характеристик электрокардиосигнала и описанных войств кусковой-периодически коррелируемых случайных роцессов выплывает, что математическая модель процесса такого класса дает возможность адекватно описать сигнал, а именно учесть сочетание случайности и периодичности сигнала, и также учесть в своей структуре взаимосвязи между разными стадиями электрокардиосигнала зарегистрированного на протяжении суток, а потому и разработать методы определения инвариантных информационных признаков его, выходя из статистики таких сигналов для задач своевременной диагностики. На базе математической модели электрокардиосигнала в виде кускового периодически коррелируемого случайного процесса обоснованно использование спектрально-корреляционного метода для получения информативных признаков єлектрокардиосигнала путем применения синфазного метода анализ. Разработан метод компьютерной обработки электрокардиосигнала в системах в системах холтеровского мониторинга, который дал возможность расширить возможность своевременной диагностики состояния сердца человека путем внедрения в область кардиологии нового класса информативно-достоверных признаков - спектральные компоненты, которые характеризируют изменения фазово-часовой структуры сигнала, и этим дают возможность обнаружить на анней стадии нарушение в работе сердца человека. Применены методы статистической теории принятия решения для определения достоверности результатов оценивания спектральных компонент электрокардиосигнала. В частности для оценивания достоверности спектральных компонент электрокардиосигнала использован статисти еский критерий принятия решения Ней ана-Пирсона. езультаты оценивания достоверности подтвердили актуальность использования спектральных компонент электрокардиосигнала как инвариантно информативных признаков, с помощью которых можно с высокой достоверностью 0,9785-0,9861 оценить состояние сердечно-сосудистой системы, в частности сердце. Разработан метод (программа и алгоритм) компьютерного имитационного моделирования электрокардиосигнала на основе кускового периодически коррелируемой случайной последовательности для потребностей тестирования разработаных алгоритмов его прорабатывания. Проведено исследование вероятностных х рактеристик разработанной к мпьюте ой имитационной модели, что дало возможность подтвердить соответствие компьютерной имитационной модели усовершенствованной математической модели электрокардиосигнала с максимальным значением модуля разницы вероятностей экспериментального и имитируемого сигнала для нормы представляет 6.5⋅10−6 .; New application of the piecemeal periodically correlated random process is reasonable as a mathematical model of electrocardiosignal registered for a day long, which takes into account in the structure combination of properties of periodicity with a stochastic. On the base of reasonable model the method of research of electrocardiosignal heart of man is worked out in the systems of the holter monitoring, with the use of the formalized and automated procedure which enables with the increased authenticity and operatively to estimate the state of the cardiovascular system of man on the initial stage of her disease. Set, that spectral component is got are the informing-reliable signs of electrocardiosignal and answer the functional state of the cardiovascular system of man. Using the methods of statistical theory of choice of decisions authenticity of estimations of spectral component of electrocardiosignal is certain. An of of simulation of electrocardiosignal technique (program and algorithm) is worked out on the basis of the lump periodically correlated casual sequence. The of package of computer softwares is created for the automated working of electrocardiosignal and realization of imitation experiments for automated systemsof the holter monitoring. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України, м. Тернопіль Захист відбув у 2011 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56

2011-01-01T00:00:00Z Марценко, Сергій Володимирович Марценко, Сергей Владимирович Marcenko, S. V. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/1219 2017-06-05T23:29:30Z 2011-06-17T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання та статистичні методи обробки даних вимірювань в задачах моніторингу електронавантаження Автори: Марценко, Сергій Володимирович; Марценко, Сергей Владимирович; Marcenko, S. V. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено проблемам розробки математичної моделі електронавантаження організацій та методу прогнозу електроспоживання з використанням стохастичного підходу та з урахуванням циклічності. У дисертації побудовано нову удосконалену математичну модель процесу електронавантаження у вигляді кусково-періодичного нестаціонарного процесу з некорельованими значеннями (білого шуму), яка має низку переваг, зокрема, враховує циклічність та механізм формування досліджуваного сигналу. Для врахування зміни режимів роботи організацій запропоновано методику формування реалізацій, які належать одному режиму роботи, що базується на використанні методу кластерного аналізу з використанням Евклідової метрики відстаней між добовими реалізаціями вимірювань процесу електронавантаження. При обґрунтуванні емпіричного порогу зміни режимів роботи використано метод непараметричної оцінки квантиля розподілу відстаней рівня . Для планування добового електроспоживання запропоновано метод прогнозу з урахуванням середньодобової температури навколишнього середовища, що базується на використанні методу лінійної регресії та досліджено його точність. Використовуючи запропоновану модель, проведено імітаційне моделювання електронавантажень. Створено проект апаратно-програмного комплексу для розв’язку задач моніторингу процесу електронавантаження організацій та проведення імітаційних експериментів.; Проведенный сравнительный анализ известных результатов исследований процессов электрических нагрузок различных объектов энергетических систем дал возможность обосновать актуальную научно-техническую задачу математического моделирования и статистических методов обработки данных измерений в задачах мониторинга электронагрузок. Результаты такого анализа дали возможность обосновать актуальность темы диссертации, определить связи диссертации с научно-исследовательскими темами, сформулировать цель, объект, предмет и методы исследований. В диссертации разработана новая математическая модель процесса электронагрузок в виде кусочно-периодического нестационарного процесса с некоррелированными значениями (белого шума), который имеет ряд преимуществ при сравнении с известными, в том числе учитывает цикличность, механизм формирования смены режимов електронагрузок (выходные и рабочие дни). Впервые для формирования реализаций процессов электронагрузок, которые принадлежат одному режиму роботы организации, использован метод кластерного анализа с применением Эвклидовой метрики расстояний между исследуемыми реализациями процесса электронагрузок, что дало возможность автоматизировать процесс формирования данных измерений различных режимов работы организации. Для обоснования эмпирического порога периодичности статистически обоснован метод непараметрического оценивания квантиля распределения уровня . Получены результаты прогноза суточного электропотребления в зависимости от среднесуточной температуры окружающей среды с использованием модели линейной регрессии, что может быть использовано при планирований затрат на электроэнергию учитывая прогноз погоды на следующий день. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение статистической обработки данных измерений электронагрузок организации, которое может быть использовано службами управления электропотребления для принятия решений по оптимизации работы потребителей электроэнергии. Для решения задач мониторинга электронагрузок организации разработана база данных поточных измерений электронагрузок и результатов их статистического анализа. Разработан проект аппаратно-програмного комплекса мониторинга электронагрузок, внедрение которого повышает уровень обоснованности принятия решений о оптимизации распределения нагрузок в сети и внедрения энергосберегающих технологий.; The dissertation is concerned with arguing for the mathematical model of organizations’ electricity load as well as the method of energy consumption prognosis. Stochastic approach is used and cyclic recurrence is taken into consideration. A new mathematical model of the loading process as a piece-periodic process with non-correlative value (white noise) is proposed. Besides a range of advantages, this model includes the mechanism of generation and cyclic recurrence of the investigated signal. To take into account different organization schedules the method of homogeneous realizations development is proposed, which is based on the method of cluster analysis and Euclidean metric distances between daily implementation of the loading process. The method of non-parametric estimation of distances distribution fractile p=0,95 is used to study empirical discontinuity threshold. To plan daily energy consumption a prognosis method is proposed. This method considers average daily ambient temperature and is based on the linear regression method. Accuracy of the method is studied. Electricity loading process is simulated on the basis of this model. Hardware and software complex design is drawn up to solve the problems of monitoring electricity loading process in an organization and to carry out simulation experiments. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Захист відбувся 17 червня 2011 р. о 13.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м.Тернопіль, вул. Руська, 56.

2011-06-17T00:00:00Z Хвостівський, Микола Орестович Хвостивский, Николай Орестович Khvostivskiy, M.O. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/539 2017-06-06T07:40:24Z 2009-01-01T00:00:00Z

Назва: Математична модель макромеханізму формування електроретиносигналу для підвищення достовірності офтальмодіагностичних систем Автори: Хвостівський, Микола Орестович; Хвостивский, Николай Орестович; Khvostivskiy, M.O. Короткий огляд (реферат): У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання - удосконалено математичну модель та методи аналізу електроретиносигналу із врахуванням його макромеханізму формування для підвищення достовірності ранньої діагностики стану сітківки ока людини в офтальмодіагностичних системах. Обґрунтовано нове застосування періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі електроретиносигналу, яка враховує у своїй структурі поєднання властивостей періодичності із стохастичністю. На базі обґрунтованої моделі розроблено методи дослідження електроретиносигналу сітківки ока людини у системах офтальмодіагностики, з використанням формалізованої і автоматизованої процедури, яка дає змогу із підвищеною достовірністю оцінити стан сітківки ока людини на ранній стадії її захворювання. Установлено, що отримані спектральні компоненти є інформативно-достовірними ознаками електроретиносигналу і відповідають функціональному стану сітківки ока людини. Використовуючи методи статистичної теорії вибору рішень визначено достовірність оцінок спектральних компонент електроретиносигналу. Розроблено метод (програма і алгоритм) імітаційного моделювання електроретиносигналу на основі періодично корельованої випадкової послідовності. Створено пакет комп’ютерних програм для автоматизованого опрацювання електроретиносигналу та проведення імітаційних експериментів для автоматизованих систем офтальмодіагностики.; В диссертационной работе развязано важное научное задание - усовершенствовано математическую модель и методы анализа электроретиносигнала с учетом его макромеханизма формирования для повышения достоверности ранней диагностики состояния сетчатки глаза человека в офтальмодиагностических системах. Обосновано представление электроретиносигнала в виде ансамбля как периодическое продолжение его (макромеханизм формирования), что обеспечило возможность учесть взаимнокорреляционные связи между различными реакциями сетчатки глаза для одной и той же серии наблюдений. Учитывая сложность и макромеханизма формирования электроретиносигнала проанализированы его характеристики в рамках детерминированного подхода и из позиций стохастического подхода (методами теории стационарных случайных процессов). Полученные результаты анализа методами гармонического анализа в рамках детерминированного подхода подтверждают, что получены амплитудные спектры отзывов электроретиносигнала является переменчивыми, то есть содержат определенную случайность. Случайная стационарная модель отображает сложность электроретиносигнала в спектральном распределении мощности, однако не отображает его фазово-часовой структуры, которая является важным показателем при выявлении часовых изменений сигнале. Из анализа свойств вероятностных характеристик электроретиносигнала и свойств периодически коррелируемых случайных процессов выплывает, что математическая модель процесса такого класса дает возможность адекватно описать сигнал, а именно учесть в своей структуре сочетание свойств периодичности из стохастичностью, что является важным при исследовании фазово-часовых отклонений с целью выявления момента проявления ранних изменений в функционировании сетчатки глаза. На базе математической модели электроретиносигнала в виде периодически коррелируемого случайного процесса обоснованно использование спектрально- корреляционного метода для получения информативных признаков электроретиносигнала путем применения синфазного и компонентного методов анализа. Установлено, что синфазный метод анализа имеет два способа реализации, а именно с учетом и без учета взаимнокорреляционных связей между компонентами, что дало возможность развить этот метод. Разработаны методы компьютерной обработки электроретиносигнала, которые дали возможность расширить возможность ранней диагностики состояния сетчатки глаза человека путем внедрения в область офтальмодиагностики нового класса информативно- достоверных признаков – спектральные компоненты, которые характеризируют изменения фазово-часовой структуры сигнала, и этим дают возможность обнаружить на ранней стадии нарушение в работе сетчатки глаза человека. Применены методы статистической теории принятия решения для определения достоверности результатов оценивания спектральных компонент электроретиносигнала. В частности для оценивания достоверности спектральных компонент электроретиносигнала использован статистический критерий принятия решения Неймана-Пирсона. Результаты оценивания достоверности подтвердили актуальность использования спектральных компонент электроретиносигнала как инвариантно информативных признаков, с помощью которых можно с высокой достоверностью (0,989-0,999) оценить состояние зрительной системы, в частности его сетчатку.Разработан метод (программа и алгоритм) компьютерного имитационного моделирования электроретиносигнала на основе периодически коррелируемой случайной последовательности для потребностей тестирования разработанных алгоритмов его прорабатывания. Проведено исследование вероятностных характеристик имитированных реализаций электроретиносигнала, что дало возможность подтвердить соответствие компьютерной имитационной модели обоснованной математической модели электроретиносигнала с точностью для нормы 0.1-2.7% и патологии 0.1-5.6% при заданной вероятности ошибки 0,001. Создан пакет компьютерных программ для автоматизированного прорабатывания электроретиносигнала и проведения имитационных экспериментов для автоматизированных офтальмодиагностических систем.; Grounded new application of the periodically correlated casual process as a mathematical model of electroretinosignal, which takes into account in the structure combination of properties of periodicity from stohastic. On the base of the grounded model the methods of research of electroretinosignal retina of eye of man are developed in the systems of oftalmodiagnostic, with the use of the formalized and automated procedure which enables to estimate being of retina of eye of man in the early stage of its disease with the promoted authenticity. Set, that spectral components are got is descriptions by the informing reliable signs of electroretinosignal and answer the functional state of retina of eye of man. Utillizing the methods of statistic theory of choice of decisions certainly authenticity of estimations spectral component of electroretinosignal. A simulation of electroretinosignal technique (program and algorithm) is developed on the basis of the periodically correlated casual sequence. The package of computer softwares is created for the automated working of electroretinosignal and conducting of imitation experiments for the automated systems of oftalmodiagnostic. Опис: Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Захист відбулася ” ” 2010 р. о ” ” год. ” ” хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 в Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитися у науково-технічній бібліотеці Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя, 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56

2009-01-01T00:00:00Z Лишук, Віктор Васильович Лышук, Виктор Васильевич Lyshuk, W.W. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/537 2017-06-05T22:55:22Z 2010-01-01T00:00:00Z

Назва: Математичне моделювання перехідних процесів електромеханічних систем зі змінною структурою і розподіленими параметрами Автори: Лишук, Віктор Васильович; Лышук, Виктор Васильевич; Lyshuk, W.W. Короткий огляд (реферат): Дисертацію присвячено математичному моделюванню перехідних про- цесів у електромеханічних системах, удосконаленню математичних моделей електромеханічних пристроїв та систем зі змінною структурою, із зосеред- женими і розподіленими параметрами. Поєднання методів теорії електромагнітних кіл та теорії електромаг- нітного поля на практиці показує суттєві переваги даного способу розв’язання ряду складних задач теоретичної електротехніки. При такому підході запропо- новані математичні моделі дають змогу описати складні фізичні процеси в згаданих пристроях та системах, а саме – насичення магнітопроводів, скін-ефект у струмопроводах, механічний обертовий рух електромагнітних контурів, змінну структуру та несиметрію тощо. Їх відмінність від відомих полягає в пред- ставленні системи диференціальних рівнянь електромеханічного стану в норма- льній формі Коші, що усуває операцію числового обертання матриці коефіцієн- тів на кожному часовому кроці інтегрування. На підставі узагальнених законів комутації для електричних кіл роз- в’язано задачу перехідних станів електромеханічної системи при змінній структурі, що супроводжувалося стрибками струмів у їхніх обмотках. Саме зав- дяки такому підходу було усунено жорсткість диференціальних рівнянь, що суттєво спростило алгоритми їх інтегрування завдяки застосуванню явних числових методів.; Диссертация посвящена математическому моделированию переходных процессов в электромеханических системах, усовершенствованию математи- ческих моделей электротехнических устройств и систем с сосредоточенными и распределëнными параметрами.ного поля на практике показало существенные преимущества данного способа ре- шения ряда сложных задач теоретической электротехники. При таком подходе предложенные математические модели электромеханических устройств и систем дают возможность точно учитывать сложные физические процессы, а именно – насыщение магнитопроводов, скин-эффект в токопроводах, механическое вращате- льное движение электромагнитных контуров, переменную структуру и нессимет- рию. Их отличие от традиционных моделей заключается в представлении системы нелинейных дифференциальных уравнений в нормальной форме Коши. Такая фор- ма записи устраняет операцию численного обращения матрицы коэффициентов на каждом часовом шаге интегрирования и есть наиболее эффективной при анализе систем с переменной структурой. Результаты компьютерных экспериментов показа- ли, что здесь целесообразно использовать явные численные методы, как такие, что обеспечивают простоту алгоритма и его высокое быстродействие. Скин-эффект у массивных токопроводах глубокопазных асинхронных машин учитано с использованием методов теории електромагнитного поля. Замена токопровода цепными схемами, что характерны для методов элект- рических цепей, вызывает резкий рост порядка жестких дифференциальных ура- внений, потерю точности и неоптимальное использование времени компьютера. Предложенные математические модели асинхронных машин с учетом скин- эффекта дают возможность рассчитывать как интегральные характеристикики (токи, напряжения), так и пространственные (напряженности электрического и магнитного полей в сечении токопроводов). В результате такого подхода дифференциальные уравнения становятся нежесткими, а математические моде- ли более экономичными, точными и универсальными. В работе математические модели максимально ориєнтированы на численные методы, для которых используется математический аппарат, что базируется на общей теории нелинейных дифференциальных уравнений. На основании построен- ных моделей отдельных элементов сформировано математическую модель элект- ромеханической системы – модель узла питания асинхронных двигателей. Это дало возможность анализировать различные переходные процессы не только отдельных электротехнических устройств, но и сложных электромеханических систем. На основании обобщëнных законов коммутации развязана задача пере- ходных режимов электромеханической системы при переменной структуре, что сопровождалось прыжками токов в обмотках eë элементов. Эта методика дала возможность прыжки токов во времени рассчитывать непосредственно в момен- ты разрыва интегрирования дифференциальных уравнений по времени. Именно благодаря этому была устранена жесткость дифференциальных уравнений, что существенно упростило алгоритмы анализа переходных процессов. Математические модели устройств с подвижными электрическими и магнитными контурами, подвижными массивными токо- и магнитопроводами предлагаются исключительно в косоугольных координатах. Построение таких моделей осуществлено путем координатных преобразований в теории электрических машин. В компьютерных программах использовано А-модели трëхфаз- ных трансформаторов и асинхронных двигателей, что нацелены на простые явные методы интегрирования. Такие модели дали возможность автоматически представить систему дифференциальных уравнений устройств в нормальной форме Коши. При этом уменьшилась жесткость этих уравнений и значительно упростилось использование математической модели электромеханических уст- ройств как полноценных элементов электромеханической системы. Использовав теорию нелинейных дифференциальных уравнений постро- ены алгоритмы и компьютерные программы анализа переходных процессов в различных режимах работы электромеханической системы. Практическое значение полученных результатов заключается в том, что они позволяют упростить расчеты при проэктировании и разработке электро- технических устройств, а также могут быть использованы в прикладных задачах электромеханики.; The thesis deals with the development of the theory of mathematical simulation of transient processes in electromechanical systems as well as with the improvement of mathematical models of electrotechanical devices and systems with lumped and distributed parameters. The combining the theory of electromagnetic circles and the theory of electromagnetic field gives sufficient advantages in solution of complicated problems of theoretical electrical engineering. Such approach enables to describe complicated physical processes in the above mentioned devices, viz. magnetic circuit saturation skin-effect in current circuits, mechanical rotary motion of magnetic circuits. Unlike traditional models, they represent the system of differencial equations in the normal Caushy’s form whick eliminates the operation of numerical rotation of matrix of coefficients at each step of integration. Problem of transient regimes of electromechanical systems at disconnection of its elements accompanied by amperage steps in their windings is solved on the ground of generalized laws of commutation for electric circuits. It is owing to this the problem of stiffness of differencial equations had been eliminated. The application of explicit numerical methods simplified their integration to sufficient extent. Опис: Робота виконана у Луцькому національному технічному університеті Міні- стерства освіти та науки України. Захист відбувся “___” ___________ 2010 р. о ____ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 при Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя, 46001, м.Тернопіль, вул.Руська, 56. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, 46001, м.Тернопіль, вул.Руська, 56.

2010-01-01T00:00:00Z