Academic literature on the topic 'Змінний фільтр'

В статті розглянуто задачу оптимального управління за допомогою «вихідного» регулятора. Побудова оптимального регулятора виконується на основі побудови «вихідного» регулятора і фільтру змінних стану. Якість управління в цьому випадку прямо залежить від якості знаходження оцінок змінних стану. Тому в якості фільтрів змінних стану використовуються поліпшені фільтри змінних стану, побудовані на основі коректної постановки задачі фільтрації, яка враховує всі фактори, у тому числі і вплив неузгодженості початкових умов змінних стану об'єкту і фільтру. Покращений фільтр змінних стану побудований на основі фільтра Вінера та обліку впливу неузгодженості початкових умов змінних стану об'єкту і фільтру. Для оцінки ефективності запропонованого підходу використовуються інтегральні критерії якості. В статті наведено результати експериментальних досліджень розробленого регулятора, які підтверджують високу ефективність розробленого регулятора.

У статті розглядаються питання синтезу фільтрів змінних стану дискретних динамічних об'єктів на основі коректної постановці завдання фільтрації, яка враховує вплив неузгодженості початкових умов змінних стану об'єкта та фільтра на якість фільтрації. Наведено відповідну постановку задачі фільтрації та метод синтезу поліпшених фільтрів змінних стану. Наведено результати експериментальних досліджень, які доводять, що ефективність оцінок змінних стану, отриманих розробленим фільтром, істотно вище ефективності стандартних калмановських оцінок.

В статті розглянуто підхід використання укороченою моделі об'єкта для побудови на його базі укорочених фільтрів змінних стану і регуляторів на їх основі. Побудова укороченою моделі проводиться на основі побудови амплітудно фазо-частотних характеристик і подальшого відкидання складових у високочастотній області спектра пропускання для забезпечення найкращих показників якості синтезу укороченої моделі в низькочастотному спектрі пропускання. На основі отриманої укороченою моделі об'єкта синтезовані укорочений фільтр Калмана, покращений укорочений фільтр змінних стану і укорочені регулятори з використанням у їх контурі розроблених укорочених фільтрів змінних стану. Для оцінки ефективності запропонованого підходу використовуються інтегральні критерії якості. У статті наведені результати експериментальних досліджень запропонованих підходів, які підтверджують ефективність розробленого укороченого регулятора.

Одним з ефективних способів захисту організму працівника від промислового пилу є пропускання запиленого повітря через фільтрувальний матеріал. Зазначений спосіб застосовують як в респіраторах, так і фільтрах для очищення повітря або промислових газів. Показниками, що характеризують роботу фільтрів є коефіцієнт проникності, ефективність, час захисної дії, опір вдиху та видиху (для респіраторів) та інші. У статті описані сучасні матеріали для фільтрації газів, в тому числі повітря, їх властивості, переваги та недоліки, особливості застосування. Для матеріалів на основі перхлор- вінілу, що раніше широко застосовувалися, знижується ефективність очищення за температури повітря вище 301 К і високої вологості. Замість них пропонуються філь- трувальні матеріали на основі ультратонких волокон сополімеру стиролу й акрилоні- трилу, а також одержаних з розплаву поліпропілену з нанесенням електростатичного заряду. Для тонкого очищення газів за підвищеної температури, застосовують фільтри з кераміки, тонковолокнистої вати з нержавіючої сталі, які мають високу міцність і стій- кість до змінних навантажень.

Розглянуто алгоритм, який дозволяє для дискретної вибірки із N значень на проміжку часу [–T/2, +T/2] оцінювати спектр потужності за допомогою фільтра з тією ж самою вузькою спектральною смугою у прямокутному часовому вікні, але з рівнем бічних пелюсток, менших на 4,3 дБ. Наведено приклади декількох «енергетичних» фільтрів. При цьому показано відгуки енергетичного фільтра порівняно з фільтром на основі традиційних часових вікон. Виникають можливості керування як шириною смуги фільтра, так і формою його вершини. Також суттєво збільшується розмірність простору змінних варіювання. Стосовно спектрального аналізу, йдеться відносно випадку, коли перетворення Фур’є виконується з двома різними часовими вікнами у часі. Підсумок формується із множників дійсних і недійсних частин першого та другого перетворення. При цьому не потрібно певних оптимальних властивостей від кожного із часових вікон, окремо оптимізується тільки кінцевий підсумок. Це ефективно, якщо одне із часових вікон нагадує вікно Кайзера-Бесселя. При цьому проведення згортки після перетворення Фур’є стає трудомістким, потребує багато обчислювальних операцій, та часове вікно краще використовувати безпосередньо до сигналу, який аналізується перед перетворенням Фур’є. Для таких часових вікон будування «енергетичного» фільтра збільшує час аналізу приблизно у два рази. Але швидкість обчислювань не зав­жди є визначальним фактором, а сумісне використання двох різних вікон замість одного розширює можливості аналізу. Результати роботи можуть бути використані під час фільтрації приймальної потужності сигналу для різних систем, зокрема, для систем з максимальним придушенням шумової завади. Перспективно оптимізувати приймальну систему з горизонтальним робочим напрямком приймання. Задачу оптимізації у цьому випадку вирішують з урахуванням робочого діапазону як для середньої, так і для максимальної завади.

Тимус і надниркові залози мають особливе значення в дитячому віці. Система «тимус-надниркові залози» забезпечує нормальний розвиток дитини, підтримує імунну реактивність і є провідною ланкою стрес-реалізуючих систем організму. Проте в роботах науковців показано порушення адаптаційних можливостей у дітей курців. Не менш небезпечним для дитячого організму є, так зване, пасивне куріння. Мета — дослідити вплив різних варіантів батьківського пасивного куріння залежно від вмісту нікотину та смол у цигарках на тимус і надниркові залози їхніх нащадків на тлі механічної рани. Матеріал і методи. Дослідження проводили на дорослих щурах та їхніх нащадках-щурятах. Після обкурювання дорослих щурів із нащадків-щурят сформували групи, що моделювали різні подружні пари, де один із членів подружжя курить або курять обидва: К24 (n=5) і К48 (n=5) — контрольні (інтактні); ПБ24 (n=5) і ПБ48 (n=6) — обкурювали лише самця цигарками з фільтром; ПМБ24 (n=7) і ПМБ48 (n=10) — обкурювали самця і самицю цигарками з фільтром; ВБ24 (n=10) і ВБ48 (n=9) — обкурювали лише самця цигарками без фільтра; ВМБ24 (n=10) і ВМБ48 (n=15) — обкурювали самця і самицю цигарками без фільтра. Дорослих щурів обкурювали в закритій камері об’ємом 27 літрів, у якій перебували 5 щурів впродовж 15 хв. У експерименті були використані цигарки з фільтром із вмістом 0,6 мг нікотину та 12 мг смоли та цигарки без фільтру з вмістом 0,8 мг нікотину та 15 мг смоли. Тіоцианід К (котинін) визначали в сироватці крові спектрофотометричним методом. Щурят-самиць виводили з експерименту через 24 і 48 годин після нанесення механічної рани на зовнішній поверхні правої задньої кінцівки. Ширину пучкової зони надниркових залоз виміряно за допомогою мікроскопа «ЛОМО» з окуляр-мікрометром «АМ2-9». У пучковій зоні підраховували кількість спонгіоцитів. Проводили комп’ютерну каріометрію спонгіоцитів та епітеліоцитів тимуса. Імовірність відмінностей оцінювали за допомогою критерію t Стьюдента при р<0,05. Результати.Виявлено вірогідне підвищення в сироватці крові вмісту головного метаболіту нікотину — котиніну, що свідчить про тютюнову інтоксикацію щурів. Найбільші морфофункціональні зміни тимуса відбулися в щурят через 48 год після нанесення механічної рани в групі, де хронічній тютюновій інтоксикації підлягав самець (група ПБ48), та через 24 год після нанесення механічної рани в групі, де хронічній тютюновій інтоксикації підлягалисамець і самиця (групи ПМБ24 і ВМБ24). У цих групах відмічали збільшення відносної маси тимуса і площі ядер епітеліоцитів. Установлено гіперплазію пучкової зони кори надниркових залоз (групи ПМБ24 і ПМБ48), зменшення проліферації спонгіоцитів (групи ПБ24, ПБ48, ВБ24, ВМБ24, ВБ48 і ВМБ48). Рановий процес у щурят-нащадків характеризувався наявністю гнійного запалення з гістолізом (група ВБ24), розвитком флегмони (група ПМБ24), великими некротичними змінами та патологічним розвитком грануляційної тканини (група ВМБ48). Висновки. Отримані дані свідчать про комплексний вплив тютюнового диму на тимус та надниркові залози нащадків, батьки яких тривалий час обкурювалися, що в результаті призводить до порушення загоєння ран внаслідок зниження реактивності.

Розглянуто питання створення надійних захисних масок зіі змінними фільтрами. Досліджено зміну опору фільтру при його зволоженні під час дихання. Запропоновано контролювати зволоження фільтру у реальному часі для вчасної його заміни.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Thesis for a Doctor’s degree in Engineering Science by specialty 05.09.03 – Electrical Engineering Complexes and Systems. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to the development and research of optimization methods of power supply systems modes in electrotechnical systems with asymmetric and nonlinear loads in order to increase the energy indices and calculate the parameters of symmetry-compensating devices using mathematical and computer models, and using search engine optimization implemented with the use of modern software of computer mathematics. The necessity and the possibility of using computer tools for solving set tasks are substantiated. The generalized algorithms for implementing search engine optimization using modern software packages are developed. The possibilities of applying different optimization criteria for solving the problems of increasing the energy indices of power supply systems with asymmetric and nonlinear loads are shown. The properties of the search engine optimization system have been found to extrude the inappropriate element of the synthesized device, as well as the possibility of releasing the optimization variables by increasing their amount, which allows us to get ahead of a faster locating of the local minimum and then recalculate the parameters corresponding to the global minimum are shown. The developed method of search optimization using the models of power supply systems has been successfully applied for optimization of regimes and synthesis of symmetry-compensating devices in three-phase three-wire and four-wire systems of power supply. The possibilities of using the optimization tools for Mathcad and Matlab software packages are considered, in particular, using zero-order methods that do not require the calculation of derivatives, such as the deformed polyhedron method and the conjugate gradient method. The algorithm of load equivalence is proposed, with the help of which the symmetrical and asymmetric parts of the load are allocated. After this, the parameters of the balancing device are determined with sufficient accuracy by means of the Steinmetz and Kennely formulas. The method of currents direct symmetric component rotation with the preservation of symmetry and the mode of full reactive power compensation is proposed. For four-wire systems, the use of a generalized reactive element in a symmetry-compensating device is proposed, which accelerates the process of achieving the optimal solution. The method of determining the optimal mode based on the decomposition of the power supply system, which improves the convergence of the solution processes, is developed. Systems of power supply containing inductively coupled elements are considered. The calculation of the symmetry-compensating device of the traction system of the alternating current railway power supply is considered. A four-wire system with a neutralizer was studied, with the help of search engine optimization the parameters of the symmetry-compensating device were determined which allows to balance and counterbalance such a system. The possibilities of optimization of the regime in the power system of asynchronous motors, including the asymmetry of the supply network, are shown. Compensation of reactive power allows here to reduce the consumed currents and increase the efficiency of the system. To find the optimal modes of systems with an arc discharge, visual models have been developed that are adapted for use with the SimPowerSystem library elements. With the help of these models, the possibilities of increasing the power indices of arc discharge power supply systems, including high-pressure lighting devices, are investigated. It was shown that the optimization of the power factor alone, calculated with the help of the pro-posed methods, leads to decrease in the current consumed by the fundamental harmonic, which substantially reduces the losses in the transmission lines. For a thyristor compensator with single-stage switching, the advantage of symmetric control is proven, which greatly improves the spectrum of harmonics of supply currents. The use of the search optimization method to increase the power factor is shown without the use of traditional rather complicated control systems by power active filters. Comparison signals are used as control signals, synchronized with the phase voltages of the supply system. The amplitudes of these signals are accepted as optimization variables, and the optimization criterion is determined by the balance of active power in the system, which is characterized by the stabilization of the periodic voltage on the storage capacitor of the power active filter. The problems of synthesis of symmetric-compensating devices for several asymmet-rical loads in parallel and cascade connection are considered. The task is to determine the parameters of the symmetric-compensating devices for each of the loads separately, and the contribution to the creation of asymmetry and the generation of reactive power of each connected load must be taken into account. This problem is solved by the method of search optimization, and it is shown that, in forming the objective function, currents in the feeders, supplying energy from the point of connection of the load to the network to the common point of connection of the load and the symmetric-compensating device. It is effective to use the developed decomposition method, which makes it possible to simplify and accelerate the determination of the optimal regime of the system under study, taking into account the contribution of each load to the reduction of the energy parameters of the system as a whole. The case is also analyzed when two loads consisting of both unbalanced linear and nonlinear loads are simultaneously connected to the network. Optimization of the regime with increasing power factor is achieved by using a parallel power active filter with control over the proposed optimization algorithm. Methods and algorithms of search optimization developed for the purposes of increasing the energy indicators of power supply systems with asymmetric and nonlinear consumers developed and presented in the thesis work are characterized by high accuracy, the maximum possible use of computer technology, low computer time and the possibility of complete automation of design and research procedures in solving theoretical and practical tasks related to increasing energy performance and quality of electrical energy in power supply systems.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Thesis for a Doctor’s degree in Engineering Science by specialty 05.09.03 – Electrical Engineering Complexes and Systems. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to the development and research of optimization methods of power supply systems modes in electrotechnical systems with asymmetric and nonlinear loads in order to increase the energy indices and calculate the parameters of symmetry-compensating devices using mathematical and computer models, and using search engine optimization implemented with the use of modern software of computer mathematics. The necessity and the possibility of using computer tools for solving set tasks are substantiated. The generalized algorithms for implementing search engine optimization using modern software packages are developed. The possibilities of applying different optimization criteria for solving the problems of increasing the energy indices of power supply systems with asymmetric and nonlinear loads are shown. The properties of the search engine optimization system have been found to extrude the inappropriate element of the synthesized device, as well as the possibility of releasing the optimization variables by increasing their amount, which allows us to get ahead of a faster locating of the local minimum and then recalculate the parameters corresponding to the global minimum are shown. The developed method of search optimization using the models of power supply systems has been successfully applied for optimization of regimes and synthesis of symmetry-compensating devices in three-phase three-wire and four-wire systems of power supply. The possibilities of using the optimization tools for Mathcad and Matlab software packages are considered, in particular, using zero-order methods that do not require the calculation of derivatives, such as the deformed polyhedron method and the conjugate gradient method. The algorithm of load equivalence is proposed, with the help of which the symmetrical and asymmetric parts of the load are allocated. After this, the parameters of the balancing device are determined with sufficient accuracy by means of the Steinmetz and Kennely formulas. The method of currents direct symmetric component rotation with the preservation of symmetry and the mode of full reactive power compensation is proposed. For four-wire systems, the use of a generalized reactive element in a symmetry-compensating device is proposed, which accelerates the process of achieving the optimal solution. The method of determining the optimal mode based on the decomposition of the power supply system, which improves the convergence of the solution processes, is developed. Systems of power supply containing inductively coupled elements are considered. The calculation of the symmetry-compensating device of the traction system of the alternating current railway power supply is considered. A four-wire system with a neutralizer was studied, with the help of search engine optimization the parameters of the symmetry-compensating device were determined which allows to balance and counterbalance such a system. The possibilities of optimization of the regime in the power system of asynchronous motors, including the asymmetry of the supply network, are shown. Compensation of reactive power allows here to reduce the consumed currents and increase the efficiency of the system. To find the optimal modes of systems with an arc discharge, visual models have been developed that are adapted for use with the SimPowerSystem library elements. With the help of these models, the possibilities of increasing the power indices of arc discharge power supply systems, including high-pressure lighting devices, are investigated. It was shown that the optimization of the power factor alone, calculated with the help of the pro-posed methods, leads to decrease in the current consumed by the fundamental harmonic, which substantially reduces the losses in the transmission lines. For a thyristor compensator with single-stage switching, the advantage of symmetric control is proven, which greatly improves the spectrum of harmonics of supply currents. The use of the search optimization method to increase the power factor is shown without the use of traditional rather complicated control systems by power active filters. Comparison signals are used as control signals, synchronized with the phase voltages of the supply system. The amplitudes of these signals are accepted as optimization variables, and the optimization criterion is determined by the balance of active power in the system, which is characterized by the stabilization of the periodic voltage on the storage capacitor of the power active filter. The problems of synthesis of symmetric-compensating devices for several asymmet-rical loads in parallel and cascade connection are considered. The task is to determine the parameters of the symmetric-compensating devices for each of the loads separately, and the contribution to the creation of asymmetry and the generation of reactive power of each connected load must be taken into account. This problem is solved by the method of search optimization, and it is shown that, in forming the objective function, currents in the feeders, supplying energy from the point of connection of the load to the network to the common point of connection of the load and the symmetric-compensating device. It is effective to use the developed decomposition method, which makes it possible to simplify and accelerate the determination of the optimal regime of the system under study, taking into account the contribution of each load to the reduction of the energy parameters of the system as a whole. The case is also analyzed when two loads consisting of both unbalanced linear and nonlinear loads are simultaneously connected to the network. Optimization of the regime with increasing power factor is achieved by using a parallel power active filter with control over the proposed optimization algorithm. Methods and algorithms of search optimization developed for the purposes of increasing the energy indicators of power supply systems with asymmetric and nonlinear consumers developed and presented in the thesis work are characterized by high accuracy, the maximum possible use of computer technology, low computer time and the possibility of complete automation of design and research procedures in solving theoretical and practical tasks related to increasing energy performance and quality of electrical energy in power supply systems.

Тарасова К. О. Застосування лінійних фільтрів при апроксимації функції двох змінних : кваліфікаційна робота магістра спеціальності 111 "Математика" / наук. керівник С. М. Гребенюк. Запоріжжя : ЗНУ, 2020. 47 с.
UA : Робота викладена на 47 сторінках друкованого тексту, містить 5 рисунків, 12 таблиць, 11 джерел. Об’єкт дослідження: лінійні фільтри. Предмет дослідження: функція двох змінних. Мета роботи: застосувати лінійні фільтри при апроксимації функції двох змінних. Методи дослідження: аналітичний, чисельний. Кваліфікаційну роботу присвячено застосуванню лінійних фільтрів при апроксимації функції двох змінних. У роботі розглянуто проблему згладжування числових даних при апроксимації функцій, яка має актуальне значення, особливо для функцій, що отримані в результаті експериментів або спостережень. Надано основні теоретичні відомості про апроксимацію функцій, для згладжування функцій використовувалися лінійні фільтри. Описано їх застосування при корегуванні числових даних для одновимірних функцій. На основі методу найменших квадратів знайдено основні співвідношення для лінійного фільтру у випадку дослідження таблично заданої функції двох незалежних змінних. Отримані співвідношення для лінійного фільтру використано до згладжування таблично заданих функцій двох змінних та подальшої апроксимації згладжених функцій методом найменших квадратів.
EN : The work is presented on 47 pages of printed text, 5 figures, 12 tables, 11 references,. The object of the study is linear filters. The aim of the study is function of two variables. The methods of research are analytical, numerical. Qualification work is devoted to the use of linear filters in approximating the function of two variables. The paper considers the problem of smoothing numerical data in the approximation of functions, which is relevant, especially for functions obtained as a result of experiments or observations. The basic theoretical information on approximation of functions is given, linear filters were used for smoothing of functions. Their application in the correction of numerical data for one-dimensional functions is described. Based on the least squares method, the basic relations for the linear filter are found in the case of studying a tabular function of two independent variables. The obtained relations for the linear filter were used to smooth the tabular functions of the two variables and then approximate the smoothed functions by the method of least squares.