Ситник О. О. Методи математичного та комп’ютерного моделювання динаміки вимірювальних перетворювачів на основі інтегральних рівнянь

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-технічної проблеми створення і розвитку математичного та комп'ютерного моделювання динаміки широкого класу сучасних вимірювальних перетворювачів. Метою дослідження є підвищення ефективності методів і засобів математичного моделювання динамічних процесів у вимірювальних перетворювачах на основі застосування динамічних моделей у вигляді інтегральних рівнянь і операторів Вольтерри, створення алгоритмічних основ та програмних засобів їх комп᾿ютерної реалізації. В якості вдосконалення запропоновано, обґрунтовано та досліджено інтегральний метод математичного моделювання процесів у вимірювальних перетворювачах, який полягає в застосуванні математичних моделей у вигляді інтегральних операторів та рівнянь Вольтерри. Розроблено методи формування явних і неявних непараметричних моделей динаміки стаціонарних вимірювальних перетворювачів з зосередженими та розподіленими параметрами, в тому числі макромоделей. Запропоновано спосіб ідентифікації нестаціонарних вимірювальних перетворювачів на основі розв’язання алгебраїчної системи, отриманої шляхом апроксимації інтегрального оператора, що має потенційну високу швидкодію та завадостійкість. Проаналізовано властивості непараметричних динамічних моделей у вигляді інтегральних операторів і рівнянь Вольтерри, що визначають їх функціональні можливості при дослідженні різних класів вимірювальних перетворювачів. Запропоновано метод чисельного розв’язання інтегральних рівнянь Вольтерри І роду у некоректній задачі відновлення вхідного сигналу вимірювального перетворювача з розподіленими параметрами; метод забезпечує отримання стійкого розв’язку на основі «внутрішньої» регуляризації із застосуванням способу модельних експериментів. На основі запропонованих алгоритмів вперше розроблений комплекс прикладних програм для моделювання широкого класу вимірювальних перетворювачів з реалізацією лінійних і нелінійних інтегральних моделей та їх систем. Розроблена методика використання програм комплексу для розв’язання конкретних задач. За допомогою запропонованих алгоритмів і розроблених програмних засобів вирішено ряд наступних прикладних задач: формування інтегральних динамічних моделей вимірювальних перетворювачів вологості газу, швидкості потоку, кута повороту, прискорення, витрат, тиску, температури, хемотронного ВП; побудова моделей градієнтних приймачів теплових потоків; отримання за експериментальними даними інтегральних моделей газоаналізаторів, плівкового термоприймача, п'єзоелектричного датчика тиску та ін. Результати дисертаційної роботи впроваджено на Черкаському міському РЕМ ПАТ «Черкасиобленерго» (м. Черкаси), ТОВ «СІКАМ Україна» (м. Київ), ДП «Черкасистандартметрологія» (м. Черкаси), ПАТ «АЗОТ» (м. Черкаси), ПАТ «Тернопільський радіозавод «Оріон» (м. Тернопіль), ТОВ «Навіс-Україна» (м. Сміла), в навчальний процес Черкаського державного технологічного університету.