Статті в журналах з теми "Система оптимального керування"

За результатами інженерно-пошукових досліджень розроблено та втілено у вигляді діючого стенда структуру мехатронної системи керування рухами виконавчих механізмів. Отриманий діапазон зміни передатних відношень в приводі головного руху та приводі подач дає можливість забезпечення широкого ряду швидкостей та зусиль взаємних переміщень деталі і інструмента, що визначає можливості продуктивної обробки поверхонь широкого діапазону діаметрів і твердих матеріалів. Для більш оптимального способу отримання діапазону характеристик формоутворюючих рухів реалізована можливість управління характеристиками роботи двигуна привода головного руху. Розроблена система також дає можливість встановлення жорсткого кінематичного зв'язку між обертальними та поступальними формоутворюючими рухами, що необхідно для обробки гвинтових поверхонь. Система керування також забезпечує необхідні елементи захисту обладнання і персоналу та передбачає загальмовування двигуна при вимкненні живлення і можливості встановлення обмежень на переміщення. Запропоновані рішення розширюють можливості взаємодії з іншими підсистемами технологічного обладнання, наприклад, механізмом затиску заготовок та інструментів у шпиндельних вузлах верстатів. Використання персонального комп’ютера як програматора контролера, що формує команди керування, а також доступність та поширеність елементної бази на основі якої розроблено представлену систему розширює можливості її виготовлення для використання у складі технологічного обладнання і навчально-дослідних стендів в умовах необхідності економії коштів. Ключові слова: шпиндельний вузол, система керування, мехатронна система.

У статті представлено аналіз методів які забезпечують організацію і керування технологічним процесом транспортування зернової продукції на елеваторі для визначення можливостей подальшої автоматизації. Актуальність даної теми обґрунтовується виходячи з неповної продуктивності технологічного процесу транспортування на елеваторах, через те, що автоматизована система керування елеватора реалізує автоматизовані задачі за допомогою стандартних методів транспортування, а саме за транспортно-технологічними маршрутами. Організація і функціональна структура, як підприємств, так і автоматизованої системи, залишається без змін, тому і якість керування істотно не змінюється. Хоча дані методи і мають перевагу над іншими, проте вони не в повну міру забезпечують енергозбереження під час технологічних процесів транспортування, умов, які б відповідали забезпеченню якості зернової продукції, зменшення втрат зерна під час транспортування та високої продуктивності підприємства. Однак завданням автоматизованого виробництва є забезпечення умов для підвищення якості технологічного процесу, тому виникає актуальне питання розробки нових або удосконалення існуючих заходів і створення нових продуктивних систем на їх основі. Тому виходячи з даної проблеми, був виконаний аналіз основних системи керування обладнанням на елеваторах, та визначений найбільш ефективний метод формування маршруту транспортування зернової продукції. Також виявлені недоліки та основні напрямки подальшого удосконалення даного методу. Увагу акцентовано на важливості правильного та оптимального прокладання маршруту, завдяки чому визначено критерії які не враховувалися в традиційних методах забезпечення технологічного процесу транспортування.

Розроблено і виготовлено на базі мікроконтролера ATmega328 автоматичну систему керування, яка призначена для підвищення ефективності функціонування теплиці за рахунок моніторингу мікрокліматичних параметрів та обробки даних, що дає змогу контролювати та своєчасно усувати відхилення параметрів, спричинені різноманітними збурюючими діями, від встановлених значень з метою створення сприятливих умов для проростання та життєдіяльності рослин. В результаті досліджень встановлено, що запропонована розробка дає можливість підвищити надійність роботи електрообладнання під час експлуатації, вдосконалити наявні механізми в результаті досягнення бажаного алгоритму, тобто наблизити процеси до стану оптимального балансу та зекономити витрату теплової енергії на 10 %, тим самим зменшити енергоспоживання та підвищити продуктивність.

При взаємодії між системою моніторингу й диспетчеризації сонячної електростанції та центральною енергетичною системою використовуються різні телекомунікаційні канали. Це може бути супутниковий канал, канал системи рухомого зв’язку, радіоканал. Система керування сонячною електростанцією містить приймально-передавальний та випромінювальний модулі. Конструкція випромінювального модуля залежить від типу телекомунікаційного каналу. Здебільшого наземні телекомунікаційні канали мають перевагу над супутниковими каналами з погляду економічності. На доповнення до стандартних конструкцій випромінювальних пристроїв системи моніторингу запропоновано використання низькопрофільної антени, а саме планарної F-подібної антени. Антена такого типу також може бути використана в системі керування для організації взаємодії між розподіленою сонячною електростанцією і магнітолевітаційною магістраллю. Проведено розрахунок планарної F-подібної антени для системи моніторингу й диспетчеризації сонячної електростанції. Створено математичну модель планарної F-подібної антени. Проведено оптимізацію геометричних розмірів такої антени за критерієм мінімуму коефіцієнта відбиття на вході антени. Встановлено, що коефіцієнт відбиття на вході такої антени не перевищує 0,15. Розраховано оптимальне положення випромінювальної поверхні відносно екрану. Проведено вибір оптимального положення заземлювальної пластини в такій випромінювальній конструкції. Для робочої частоти 2,4 ГГц розраховані загальні характеристики випромінювання даної антени: діаграма спрямованості, робоча смуга частот. Для організації двох телекомунікаційних каналів за допомогою однієї антени запропоновано використання планарної F-подібної антени з L-подібним вирізом. Розраховані характеристики випромінювання планарної F-подібної антени з L-подібним вирізом. Така модифікація антени забезпечує дві смуги робочих частот, а саме 0,9 та 1,8 ГГц. Проведена оптимізація геометричних розмірів F-подібної антени з L-подібним вирізом. Бібл. 6, рис. 7.

Актуальність теми дослідження. Одним із сучасних формалізованих підходів до аналізу і синтезу систем керування, що базуються на математичних методах оптимізації, є теорія управління динамічними об’єктами з використанням прогнозуючих моделей. Постановка проблеми. Існує проблема управляти багатовимірними і багатозв’язними об’єктами зі складною структурою, що включає нелінійність, оптимізувати процеси в режимі реального часу в рамках обмежень на керуючі й керовані змінні, враховувати невизначеності об’ктів і збурень. Аналіз останніх досліджень і публікацій. За останні роки МРС-керуванню була присвячена значна кількість наукових досліджень. Питання робастної стійкості та збіжності алгоритмів керування МРС-систем розглядались у багатьох робітах. Крім того, досліджувались гібридні системи, які складаються як із неперервних, так і дискретних елементів. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Незважаючи на численні дослідження методу керування з прогнозуючою моделлю для різних об’єктів і умов функціонування, існує проблема використання даного методу для об’єктів з розподіленими параметрами, пов’язана із складністю математичного опису таких об’єктів. Постановка завдання. Існує проблема використання даного методу для об’єктів з розподіленими параметрами, пов’язана із складністю математичного опису таких об’єктів. Виклад основного матеріалу. Синтезовано систему керування з прогнозуючою моделлю для об’єктів із розподіленими параметрами на основі спрощеної математичної моделі останніх. Висновки відповідно до статті. МРС – керування показало себе як ефективний інструмент для керування об’єктами з розподіленими параметрами, які математично описуються диференціальними рівняннями в частинних похідних. Застосування МРС – керування виглядає більш пріоритетним і щодо оптимального ЛК – керування у зв’язку з тим, що коригування керування здійснюється на кожному кроці.

Актуальність теми дослідження. У наш час будь-яка галузь виробництва потребує застосування інформаційних технологій. Виготовлення деталей із покриттями, їх зміцнення та відновлення не є винятком. У цій роботі запропонована формалізація структури технологічного процесу електродугового напилення для оптимізаційної експертної системи, наведена її реалізація. Постановка проблеми. Комбінаторна складність технологічного процесу налічує чотири можливих варіанти. Для такої кількості варіантів, є доцільним проведення оптимізації для чотирьох ланцюгів технологічних операцій, з обранням результату, що матиме кращий результат згідно ваговій функції. Аналізування руху інформації при проведені оптимізації технологічного процесу на основі ланцюга технологічних операцій виявляє потребу в забезпеченні в інформаційній системі, що є актуальною задачею. Також актуальним є необхідність підтримки в інформаційній системі визначення залежностей між величинами аналітичними методами, таблично, алгоритмічно та за допомогою імітаційних моделей. Аналіз останніх досліджень і публікацій. У теперішній час активно розроблюються інформаційні системи підтримки прийняття рішень для забезпечення оптимізації окремих технологічних процесів. Однак не вистачає систем для вирішення задачі побудови оптимізованого ланцюга технологічного процесу та систем вибору більш оптимального технологічного процесу. Аналіз останніх досліджень та публікацій показав, що питання застосування інформаційних технологій у вигляді відповідних експертних систем в технологічних процесах дуже актуальне. Тому проблема оптимізації ланцюга технологічного процесу в інформаційному забезпеченні експертних систем, актуальна. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Інформаційні одиниці є функціонально різними, деякі величини мають здатність змінювати функціональну здатність переходом від шуканих величин до обмежень на технологічну операцію, що накладає на систему керування змінними додаткові функціональні можливості та універсальність до трансформації моделювання технологічного процесу. Постановкою завдання є формалізація та реалізація структури технологічного процесу електродугового напилення для оптимізаційної експертної системи. Виклад основного матеріалу. Зроблено формалізацію технологічного процесу електродугового напилення та запропоновано реалізацію структури технологічного процесу електродугового напилення для оптимізаційної експертної системи. Висновки відповідно до статті. У результаті аналізу руху інформації при проведені оптимізації технологічного процесу на основі ланцюга технологічних операцій виявлено потребу в забезпеченні в інформаційній системі.

Завдання синтезу системи керування тяговим електроприводом змінного струму є складовою частиною загального завдання створення оптимальної системи керування транспортними засобами, що забезпечує виконання графіка руху у відповідності заданому критерію якості. Метою даної роботи є розроблення математичних моделей для синтезу системи керування електроприводу змінного струму з використанням алгоритму векторного управління, синтез управлінь та проведення досліджень їх моделей, отримання якісних характеристик роботи системи керування в процесі моделювання з використанням пакету МАТLAB. Розглянуті питання синтезу систем керування тяговим електроприводом змінного струму дизель-поїзда та їх дослідження за допомогою математичних моделей, які реалізовані в пакеті МАТLAB. Проведено огляд літературних джерел на задану тематику та аналіз існуючих підходів до розв’язання задач синтезу систем керування у даній галузі, зокрема систем керування з використанням алгоритмів векторного управління. Виконано синтез управлінь, побудовані математичні моделі досліджуваних об’єктів керування, проведене моделювання їхнього функціонування. Отримані аналітичні співвідношення, які можуть бути використані для розробки структури САР електроприводу дизель-поїзда і розрахунку її параметрів при задані критерію якості з урахуванням певного завантаження дизель-поїзда. Синтезовані закони управління забезпечують стійкий розгін дизель-поїзда в різних точках тягової характеристики і при цьому виконуються вимоги щодо точності приведення об’єкта керування в задану точку фазового простору і якості перехідних процесів

Актуальність теми дослідження. З огляду на зростання ролі безпілотних літальних апаратів у народному господарстві й у військовій сфері проблема підвищення їхньої енергоефективності та якості управління є актуальною. Постановка проблеми. Через обмежений енергетичний ресурс безпілотного літального апарата (БПЛА) є необхідність збільшення тривалості його польоту за рахунок якісного управління процесом енергоспоживання від акумулятора обмеженої ємності. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз останніх публікацій за рішенням поставленої проблеми свідчить про те, що питання підвищення енергоефективності БПЛА практично не обговорюються. Наявні публікації переважно присвячені побудові їх систем управління. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. У роботах, присвячених зазначеній проблемі, питання підвищення енергоефективності систем управління БПЛА за рахунок забезпечення високої якості їхніх динамічних процесів не досліджуються. Постановка завдання. При обмеженій ємності акумулятора необхідно підвищити тривалість польоту БПЛА за рахунок зниження перерегулювання і тривалості перехідних процесів у системах його електроприводів. Виклад основного матеріалу. Для вирішення поставленої проблеми запропоновано систему електроприводів БПЛА виконувати на основі трьох контурів. Внутрішнім контуром є контур струму з оптимальним за швидкодією і без перерегулювання перехідним процесом. Він підпорядкований контуру швидкості, де структура й параметри регулятора синтезовані їх критерієм швидкодії. Головним контуром є контур кута крила БПЛА з оптимальною швидкодією. Висновки відповідно до статті. Запропоноване рішення структури системи електроприводу БПЛА дає змогу значно підвищити автономність його польоту.

Метою керування водним режимом ґрунту є отримання планового врожаю сільськогосподарських культур. Сучасні методи розрахунку зрошувальних систем та управління ними вимагають використання кількісних зв‘язків між водним режимом ґрунту та врожайністю культур. Існують підходи по зв‘язуванню врожайності із сумарним випаровуванням, коефіцієнтом вологозабезпеченості, опадами, кількістю днів, в які рослини відчують водний стрес. Найдосконалішими є динамічні моделі формування врожаю, в яких враховуються всі основні чинники життєдіяльності рослин. Вони інваріантні, але для їх практичного застосування необхідно визначати велику кількість недостатньо вивчених на даний час чинників зовнішнього середовища та фізіології рослин, що змінюються у часі за видами та сортами рослин. За фізіологічними властивостями розрізняють два типи культур. До першого типу належать культури, що мають яскраво виражені критичні періоди, наприклад, зернові, для яких недостатнє водопостачання під час цвітіння має необоротний згубний вплив на обсяг врожаю; до другого - культури, наприклад, трави, які можуть переносити підсушування ґрунту протягом невеликого періоду і після цього цілком відновлювати врожай за оптимального водоспоживання. В таких моделях кожна попередня фаза розвитку рослин впливає на зростання і розвиток у наступній фазі. В роботі застосовано інтелектуальні методи підтримки прийняття рішень в умовах багатокритеріальності в задачах оптимального керування вологозабезпеченістю сільськогосподарських культур. Даний підхід дозволяє економити водні та енергетичні ресурси при керуванні вологозабезпеченістю сільськогосподарських культур без втрат врожайності.

Актуальність теми дослідження. Останніми роками спостерігається різке збільшення використання поновлювальних джерел електроенергії. Основні топології перетворювачів добре розглянуті та досліджені. Проте мало уваги приділяється методам керування двонаправлених перетворювачів для малої потужності. Тому є потреба в аналізі та порівнянні методів керування неізольованих перетворювачів для подальшого виявлення і застосування найбільш оптимальних. Постановка проблеми. У процесі розроблення портативних систем живлення на базі відновлювальних джерел, розробникам доводиться вирішувати завдання побудови високоефективних та швидкодійних систем керування. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті останні публікації у відкритому доступі та в базі IEEE Xplore, які стосуються методів керування двонаправленими перетворювачами постійної напруги. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Аналіз та вибір оптимального методу керування неізольованих двонаправлених перетворювачів. Постановка завдання. Провести огляд та аналіз методів керування неізольованих двонаправлених перетворювачів постійної напруги. Виклад основного матеріалу. Показана малосигнальна модель двофазного двонаправленого перетворювача та виведена динамічна модель його станів. Проведено огляд основних методів керування, а саме класичний метод із використання ПІД-регулятора та метод із передбаченням по моделі. Порівняно результати моделювання цих методів для двонаправленого перетворювача. Висновки відповідно до статті. Результати порівняння показують, що метод передбачення по моделі показує кращі динамічні характеристики, однак вимагає більших затрат на розрахунки, що варто враховувати при проектуванні системи загалом.

Розроблено метод вибору оптимального типу ШНМ, ідеєю якого є практичне використання декількох типів ШНМ, подальшого обчислення похибок роботи кожного типу з використанням ідентичних наборів даних для навчання ШНМ, що унеможливлює вплив на результати роботи алгоритму і специфіки даних у навчальній вибірці. Запропонований метод дає змогу визначити оптимальний тип ШНМ для керування побутовими приладами у будинку. Розглянуто особливості процесу розроблення програмного забезпечення, що дає змогу провести процеси навчання, випробування та отримати вихідні результати роботи алгоритму штучної нейронної мережі. Вибір штучної нейронної мережі використовують для автоматизації обчислення значень оптимальних температурних режимів у кімнатах будинку, налаштувань параметрів освітлювальних приладів та режимів роботи системи безпеки "розумного" будинку. Наведено результати дослідження взаємозв'язку між різними типами нейронних мереж, кількістю внутрішніх шарів штучної нейронної мережі і кількістю нейронів на кожному внутрішньому шарі та зміни похибки обчислень параметрів налаштувань відносно очікуваних результатів роботи. Вирішення кожної окремої поставленої задачі за допомогою систем "розумного" будинку потребує використання різних алгоритмів машинного навчання. Великі обсяги даних, що генеруються у системах "розумного" будинку, та різноманітність типів і форматів цих даних не дає змоги створити універсальний автоматизований механізм з використанням алгоритмів штучного інтелекту, який вирішував би проблеми безпеки, енергоефективності та підтримки комфортних умов проживання користувачів. Тому використання запропонованого методу вибору оптимального типу нейронної мережі, що найкраще підходить для вирішення кожної окремої задачі, забезпечує високі показники ефективності роботи систем "розумного" будинку з мінімальними значеннями похибки отриманих автоматизованих рішень порівняно з рішеннями, що прийняла людина.

Розроблено закони координатно-параметричного поліоптимального керування перехідними та усталеними режимами експлуатаційної ділянки магістрального нафтопроводу. За допомогою системного підходу магістральний нафтопровід представлено як складний ієрархічний електрогідравлічний комплекс, який містить електричну та гідравлічну підсистеми. Поєднано поліоптимальне керування усталеними та динамічними режимами роботи ієрархічної електрогідравлічної системи. Встановлено, що режими роботи нафтоперекачувальних станцій України відрізняються від номінальних і потребують розроблення та реалізації алгоритмів оптимального керування. Визначено критерії глобальної оптимізації верхнього рівня та локальної оптимізації нижнього рівня ієрархічної системи експлуатаційної ділянки магістрального нафтопроводу. Встановлено, що ці критерії взаємозв'язані та мають суперечливий характер. Розроблено закони дискретно-неперервного керування збудженням синхронного електродвигуна. За допомогою регулятора змінної структури реалізовано алгоритми координатно-параметричного поліоптимального керування, що дало змогу підвищити стійкість та ефективність роботи електродвигуна та насоса з одночасним збереженням необхідної якості електропостачання та нафтоперекачування. Вимоги до характеристик регулятора сформовано на підставі отриманих законів керування. Вперше виконано комплексне дослідження роботи ієрархічної електрогідравлічної системи, що дало змогу поєднати закони поліоптимального керування усталеними та динамічними режимами електроприводних насосних агрегатів. Розроблено функціональну схему автоматичного регулятора для реалізації координатно-параметричного керування режимами експлуатаційної ділянки магістрального нафтопроводу. Розв'язок оптимізаційної задачі керування перехідними режимами електрогідравлічного комплексу дає змогу за незначного збільшення часу перехідного процесу досягти розширення результуючої області стійкості насосного агрегату. Підвищення стійкості зумовлено реалізацією алгоритмів локально-оптимального керування, вибір яких здійснюється за допомогою запропонованого координатно-параметричного керування.

Всякий фактичний рух ступенів ракет-носіїв космічних апаратів є рух збурений. Важливе призначення системи керування рухом ступенів ракети полягає в забезпеченні необхідного наближення збурених значень параметрів руху ступенів ракет до значень припустимих. Забезпечення висловленого потребує витрат енергії (палива). Якість процесу керування ракетою характеризується значною кількістю показників, в тому числі кількістю енергії, яка витрачається на відпрацювання, в межах необхідного, збурень параметрів руху ступенів ракети. До нині алгоритми визначення зазначеної кількості енергії стосовно перших і космічних ступенів ракет практично не відрізняються. Успіхи розвитку технології, теорії і практики ракетно-космічного будування, створення сучасних систем керування з використанням цифрових обчислювальних машин з елементами штучного інтелекту, обумовлюють можливість удосконалення ракетно-космічних систем у важливому напрямку мінімізації непродуктивних витрат енергії (палива з баків ракети). В роботі, що пропонується, викладаються результати теоретичних досліджень щодо автоматичного регулювання значень параметрів збуреного руху космічного ступеня ракети – носія системою керування з реалізацією винаходів «Спосіб керування ступенем ракети – носія», «Спосіб керування ступенем ракети носія з асиметрією», «Спосіб комбінованого керування ступенем ракети», захищених відповідними патентами України. Обґрунтовуються позитивні ефекти, обумовлені застосуванням зазначених інноваційних способів керування. В основу названих винаходів покладені результати аналізу особливостей збуреного руху космічних ступенів ракет-носіїв: космічні ступені ракет-носіїв рухаються поза щільними шарами атмосфери, збурення параметрів руху ступенів характеризуються як постійно обновлювані і неодноразово миттєво утворювані протягом часу польоту ступеня. Постійно обновлювані збурення обумовлюються масовою асиметрією ступеня, значення якої нині можна регулювати в автоматичному режимі сучасним цифровим приводом; миттєво утворювані збурення обумовлюються неодноразовими програмними просторовими маневрами космічних ступенів ракет. Ці збурення з необхідною якістю вимірюються сучасними вимірювальними приладами, що відкриває можливість оптимального за витратами енергії відпрацювання зазначених збурень. Обґрунтовуються позитивні, спрямовані на мінімізацію витрат енергії ефекти від застосування названих інноваційних способів керування ступенями ракет. Наведені кількісні оцінки зазначених ефектів, визначені стосовно ракети, близької за параметрами до ракети-носія легкого класу «Циклон-4» розробки ДКБ «Південне». Матеріали роботи доповнюють науково-методичну базу проектування зразків ракетно-космічної техніки.

УДК 517.9 Розглядається задача оптимальної швидкодії для лінійної керованої багатозначної системи у випадку, коли переріз розв'язку цієї системи збігається з цільовою множиною. Отримано умови розв'язності даної задачі, а також оптимальний час та оптимальні керування. Результати проілюстровано на модельних прикладах.

Одним з ключових питань синтезу систем автоматичного регулювання є розробка адекватних математичних моделей об'єктів керування. Розробка моделей фізичних систем - це дуже складна і трудомістка робота, яка займає від 80 до 90 % зусиль, необхідних для аналізу і синтезу систем керування, і включає такі етапи: визначення параметрів процесу, які впливають на об'єкт керування; визначення зв'язків між параметрами; складання матеріальних та енергетичних балансів об'єктів керування; лінеаризація цих балансів; одержання диференціального рівняння. Результатом моделювання майже всіх технологічних об'єктів є складне диференціальне рівняння великого порядку, яке надалі використовується для розрахунку систем автоматичного регулювання. Під математичною моделлю зазвичай розуміють сукупність співвідношень (рівнянь, логічних умов, операторів тощо), що визначають характеристики станів об'єкту моделювання. Сучасні наука й технологія як об'єкти дослідження розглядають матеріальні об'єкти навколишнього світу та їхні фізико-хімічні перетворення. Практична реалізація цих досліджень від лабораторних установок до промислових виробництв використовує моделювання як процес пізнання, а також для оптимальної організації, функціонування й керування виробництвом. Сучасним технологіям притаманна висока складність, яка виявляється у великій кількості й різноманітті параметрів, що визначають хід процесів, внутрішніх зв'язків між параметрами, у їхньому взаємному впливі, причому зміна одного параметра може викликати нелінійну зміну інших параметрів. Ця складність підсилюється при виникненні множинних зворотних зв'язків між параметрами, а також неконтрольованими збуреннями, випадковим чином розподіленими в часі. Інформаційний потенціал, генерований технологічними процесами, надзвичайно великий. При обмежених можливостях його сприйняття необхідно зменшувати цей потенціал, що остаточно призведе до скорочення альтернатив під час прийнятті керуючих рішень. Це досягається пізнанням процесу через моделі - спрощені системи, які відображають окремі, обмежені в потрібному напрямку, сторони процесу, що розглядається. Існує багато способів одержання моделей технологічних процесів. Кожен спосіб дає можливість побудувати модель, адекватну процесу в певному сенсі, що залежить від обраного критерію. Це означає, що існує деяка абстрактна відповідність між безліччю моделей і модельованим об'єктом. Моделювання, власне кажучи, засновано на використанні динамічної аналогії, яка означає нетотожну подобу властивостей або співвідношень

Системи крапельного зрошення широко використовуються для вирощування різноманітних сільськогосподарських культур як у теплицях, так і на відкритих ділянках різного розміру, від невеликих приватних садових ділянок до фермерських господарств. Особливість даного типу зрошення у тому, що вода повільно подається краплями або струменями у заданий час і у заданій кількості безпосередньо до коренів кожної рослини. При цьому витрата води зменшується на 20-50% у порівнянні з поверхневим поливом і дощуванням, попереджається надлишковий полив і внаслідок цього підняття рівня ґрунтових вод та засолення ґрунту, не ущільнюється верхня частина ґрунту, знижується рівень розростання бур'яну. При проведенні зрошення необхідно враховувати вплив випадково змінних погодних факторів і щоденно коригувати поливну норму. Структурна схема автоматизованої системи керування (АСК) вологозабезпеченістю модульної ділянки за допомогою крапельного зрошення являє собою комбіновану систему керування з регулятором, який складається з двох послідовно з'єднаних ланок. Перша ланка визначає допустиму частку недополиву рослин у відсотках, враховуючи дані метеопрогнозу на наступний день. Очевидно, що допустима частка недополиву буде тим більша, чим більше значення прогнозованих опадів. Друга ланка обраховує завдання всмоктуючого тиску (вологості) на поточний день, враховуючи рекомендації першого регулятора, і подає керуючі впливи на виконавчі механізми. Метою статті є розробка методу керування вологістю ґрунту за допомогою крапельного зрошення на основі нечіткої логіки. Для визначення частки недополиву використано алгоритми нечіткої логіки. В якості вхідної змінної використовуються дані метеопрогнозу по опадах на наступний день. Вихідною змінною є допустима частка недополиву рослин на поточний день. Запропонована АСК вологозабезпеченістю сільськогосподарських культур при крапельному зрошенні дозволяє підвищити точність керування вологістю завдяки оперативному врахуванню змінних збурень на об'єкт і забезпечити отримання планової врожайності при раціональному використанні енергетичних і водних ресурсів. Напрямком подальших досліджень слід вважати розробку концепції застосування інтелектуальних методів підтримки прийняття рішень в умовах багатокритеріальності в задачах оптимального керування вологозабезпеченістю сільськогосподарських культур. Це дозволить економити водні та енергетичні ресурси з одночасним забезпеченням отримання планового врожаю

У роботі запропонований алгоритм роботи системи керування з моделлю трьохполичним газовим реактором у виробництві аміаку. Мета оптимального управління газовим трехполочним реактором полягає в тому, щоб перерозподілити циркуляційний синтез-газ для досягнення максимального ступеня конверсії, і, відповідно, максимальної концентрації цільового компонента.Для вирішення поставленого завдання в даній роботі пропонується розробити математичну модель і вирішити оптимізаційних задач. На першому етапі розробляється детермінована модель. Незважаючи на її невисоку точність, вона дає можливість оцінити вид критеріальної функції в широкому діапазоні зміни аргументів з урахуванням її багатоекстремальності, і виділити область глобального екстремуму. На другому етапі виконується адаптація моделі на основі експериментальних даних, одержаних з об'єкта управління, на основі імовірнісних методів. Це дозволяє забезпечити точність модельованих параметрів за рахунок природного обліку всіх збурюючих впливів. Створення адекватної моделі має на увазі облік нелінійності залежностей вихідних параметрів процесу від вхідних. Це неминуче призводить до збільшення ступеня рівнянь, якими описується об'єкт управління. Використання рівнянь високих порядків істотно ускладнює процес оптимізації - пошук оптимальних значень параметрів технологічного процесу. У більшості випадків доводиться вдаватися до наближених рішень, що знижує точність розробляється моделі. Результатом рішення оптимізаційної задачі в алгоритмі роботи системи управління з моделлю трьохполичного газового реактора для заданого навантаження на агрегат (Fц.г. = сonst) є оптимальні значення витрат синтез-газу по фізичних каналах «холодних» байпасів. Таким чином, запропонований алгоритм складається із двох етапів: перший – пошук наближеного розв'язку й перехід об'єкта керування в область близьку до оптимальної; другий – тонке підстроювання оптимальних значень із використанням пошукового алгоритму.

В статті розглянуто властивості електронних картографічних навігаційних інфор аційних систе длякерування рухо судна на прикладі використання систе и Transas-Navi-Sailor-4000. На основі авто атичного аналізу інфор ації про стан судна за допо огою електронних картографічних навігаційних інфор аційних систе ожливо здійснювати оцінювання орської навігаційної обстановки, забезпечити безпеку судноводіння на основі визначення істоцеположення орських об’єктів та прокладки опти ального курсу судна. В стаття також представлена загальна структурна схе а електронної картографічної навігаційної інфор аційної систе и. Електронні картографічні навігаційні інфор аційні систе и є виключно ефективни засобо навігації, які істотно скорочують навантаження на вахтового по ічника і дозволяють приділяти акси у часу спостереження за навколишні оточення і виробленні обґрунтованих рішень з управління судно .Ключові слова: електронна картографічна навігаційна інфор аційна систе а,керування судно , безпека судноводіння

Розглянуто основні властивості виконавчих елементів та датчиків системи керування хвилею Коріолісового вібраційного гіроскопу (КВГ). Обрано такі типи п’єзокерамічних пластин, параметри яких дозволять оптимально виконувати свої функції у складі гіроскопу. Проведено розрахунок співвідношення між напругами на виході в залежності від напруги, яка подається на вхід п’єзокерамічного виконавчого елемента на резонансній частоті, що дозволить оцінити необхідність використання додаткових підсилювачів.

УДК 336.71; JEL Classification: Q500 Мета дослідження полягає у розробці заходів щодо вдосконалення кредитної діяльності комерційного банку за рахунок використання сучасних методів економіко – математичних досліджень та математичного прогнозування економічних процесів. Методика дослідження. Використано елементи структурного аналізу, економіко-математичну формалізацію, метод коефіцієнтів, регресійне моделювання та лінійне програмування (LP, англ. Linear Programming) − метод досягнення найліпшого результату (найбільший прибуток або найменші збитки) у математичній моделі чиї вимоги представлені через лінійні відношення. Лінійне програмування є особливим випадком математичного програмування (математичної оптимізації). Даний метод було використано з метою вирішення задачі оптимального розміру проценту банківського кредиту в рамках лінійного програмування з метою підвищення ефективності системи банківського кредитування. Результати дослідження. Пошук шляхів удосконалення кредитної діяльності банку в сучасних умовах слід починати з огляду минулого стану цієї проблеми. Загострення проблем у банківській діяльності виявилося в стрімкому зростанні обсягів прострочених кредитів великих банків. Перспективним напрямком удосконалення кредитно-депозитної політики є грамотне керування кредитною діяльністю. Основні вимоги, які повинні бути витримані – це обґрунтованість кредитної системи, тобто в будь-який момент повинна буди можливість розрахунку ймовірного прогнозу за допомогою сучасних математико-статистичних методів. При формуванні кредитно-депозитної політики банк повинен ураховувати основні напрямки вдосконалювання діяльності за рахунок програмних компонентів моделювання кредитної активності. Також обґрунтована можливість використання пакету задач лінійного програмування сумісно з пакетом Microsoft Excel з метою вирішення практичних задач визначення оптимальної величини ставки банківського кредиту. Наукова новизна. Наукова новизна отриманих результатів полягає у вирішенні ряду теоретичних та практичних проблем визначення величини ставки банківського кредиту, а саме: виявлені основні засади підвищення ефективності кредитної діяльності банку за рахунок використання сучасних математичних методів. Запропонована методика визначення величини ставки процента по кредиту за допомогою математичної моделі лінійного програмування реалізованої засобами Microsoft Excel (лінійне програмування). Практичне значення отриманих результатів. Запропоновані для впровадження результати дослідження можуть бути використані в кредитній діяльності банківської сфери національної економіки. Практичним ефектом є максимізація прибутку від раціонального визначення процента по кредиту.

Models of non-stationary automatic control systems are differential equations with variable coefficients. Such equations do not integrate in quadratures in the general case. Asymptotic methods are methods of approximate integration of differential equations with variable coefficients. In the article the non-stationary automatic control system with slowly variable parameters is considered. To study this system it is necessary to construct an asymptotic representation of its solution. In the theory of asymptotic integration exist a problem to construction of the asymptotic solution of a system in the presence of a turning point. Special methods have been developed to construct a solution to such systems: Maslov’s canonical operator, the multiphase Kucherenko method, the method of W. Wasow. The purpose of the article is to construct an asymptotic solution of a linear system of differential equations with nonstabilitu spectrum of the main matrix. In this article the asymptotic representation of the solution of the optimal correction problem is constructed. The case of nonstability spectrum of the main matrix and the available of turning points are investigated. Application of the Pontryagin maximum principle to the problem leads to a system with slowly varying coefficients and an nonstable spectrum. Construction of a formal solution of the main system with turning points in the form of a single expression in some cases is possible. The system formed in the process of solving the problem of optimal correction does not allow the mentioned construction. A multiscale method was used to solve this system of equations. Asymptotic estimates for the constructed approximations are given. The studied problem has practical applications in technical and economic systems, in particular in the calculation of the correction of the orbits of artificial satellites. The nonnstability of the spectrum is the cause of the spike phenomenon. Further research may be aimed at finding a unified approach to solving such problems and to ascertain the physical meaning of the turning point in specific systems of automatic control. Keywords: automatic control system, asymptotic solutions, turning point, the problem of optimal correction.

Технічна експлуатація кар'єрних самоскидів є важливою складовою експлуатації промислового транспорту. Рівень організації технічного обслуговування й ремонту (ТОР) системи технологічного автотранспорту (СТА) визначає ефективність транспортування гірничої маси і є умовою досягнення тривалого строку служби машин. Оптимальна організація ТОР можлива за умови проведення системного аналізу, розробки математичної моделі СТА, алгоритму і методики управління процесами планових впливів на кожну машину. Аналіз існуючих моделей виявив ряд недоліків, яких позбавлена створена комплексна математична модель технічної експлуатації системи технологічного автотранспорту, що визначає місце і стан кожного автосамоскида у просторах втрати, підтримання і відновлення працездатності, дозволяє описати процес експлуатації машин із урахуванням усіх технологічних та ресурсних станів техніки, переходів між ними, одночасно досягнувши мінімальних витрат на технічну експлуатацію промислового автотранспорту. Перед розробкою алгоритму оптимального керування та методики його запровадження, необхідно переконатися в адекватності комплексної математичної моделі та її придатності до відображення виробничих процесів на практиці. Виконана параметрична ідентифікація моделі, в ході якої отримана збіжність нормативних та розрахованих статистичними і чисельними методами значень параметрів СТА, котра дозволила зробити висновок, що синтезовано адекватну математичну модель технічної експлуатації системи технологічного автотранспорту, яку цілком можливо застосовувати для оптимізації її функціонування. Розраховані оптимальні керуючі впливи у вигляді інтенсивності планових впливів ТОР на кар'єрні самоскиди та інтенсивностей переходів зі станів планових технічних обслуговувань, ремонтів і поточного ремонту машини у стан роботи дозволяють розробити алгоритм і методику динамічного коригування параметрів ТОР кожного автосамоскида, які стануть надійним інструментарієм для створення адаптивної системи технічної експлуатації кар'єрних самоскидів.

The paper develops the theory of existence and necessary optimality conditions for optimal control problems with a vector quality criterion for systems with distributed parameters and generalized impacts. The concept of $(K, e, \epsilon)$-approximate efficiency is investigated. Necessary conditions for $(K, e, \epsilon)$-approximate efficiency of admissible controls in the form of variational inclusions are proved. Methods for solving problems of vector optimization of linear distributed systems with generalized control are proposed. Convergence of algorithms with errors is proved.

Purpose. In article is organized analysis of the influence state of working circulation pump on economy of the systems low-potential complex and on the general economy of the work heat and atomic power stations. The organized analysis of the field-performance data of the systems low-potential complex Zaporozhskoy NPS in cut of the year, which has shown that as criterion to economy of the work low-potential complex can be accepted importance of the increase the production to powers of the compartment of steam turbine to power stations. Methodology. On the grounds of mathematical modeling main dependencies, which characterize efficiency of the functioning the systems low-potential complex. Results. The certain reserve energysave at increasing of efficiency of the functioning the systems low-potential complex. So total value of the losses to disposable energy in low-potential complex for energyblock HPS power 300–1200 MWt forms 7–8 % for systems of the water-supply with water-chiller and evaporation and 8–10 % for systems with radiator are determined. The organized analysis of the experimental features energyblock 300 MWt Zmievskoy HPS and is determined dependency of the pressure pair is in capacitor from the temperature circulation water and consumption pair under fixed consumption circulation water. Analytical dependencies, which allow coming from the known importance of the consumption pair, the temperature circulation water and desired pressure in capacitor to define the necessary consumption cooling water, under which will are provided given parameters are brought. Practical value. Comparative feature to energy efficiency of the functioning the system turbine-capacitor coming from features gain powers of the turbine for concrete consumption pair and dependencies of the consumption circulation water from consumed powers circulation pump will built. The broughted model of management system low-potential complex on criterion of the optimum of the consumption circulation water, under which total losses to energy will be minimum. On the grounds of afore-cited theoretical position

The problems of optimization of linear distributed systems with generalized control and first-order methods for their solution are considered. The main focus is on proving the convergence of methods. It is assumed that the operator describing the model satisfies a priori estimates in negative norms. For control problems with convex and preconvex admissible sets, the convergence of several first-order algorithms with errors in iterative subproblems is proved.

The problems of optimization of linear distributed systems with generalized control and first-order methods for their solution are considered. The main focus is on proving the convergence of methods. It is assumed that the operator describing the model satisfies a priori estimates in negative norms. For control problems with convex and preconvex admissible sets, the convergence of several first-order algorithms with errors in iterative subproblems is proved.

Актуальність теми дослідження. Одним з альтернативних рішень питання другого незалежного джерела живлення електроспоживачів можуть бути використані джерела розосередженої генерації, розташованої на території підприємства, з метою електропостачання відповідальних електроприймачів у аварійних ситуаціях та в інших псевдоаварійних режимах роботи, з метою зменшення витрат за спожиту електроенергію та підвищення рівня надійності електропостачання. Водночас аналіз розподілу потоків споживання електроенергії свідчить, що велика частка електричної енергії припадає саме на локальні енергетичні об’єкти. Це обумовлює загалом актуальність ви-вчення питання особливостей прогнозування електроспоживання з мережі в умовах підприємств та актуальності застосування при цьому комбінованого підходу, особливо при впровадженні в структуру електропостачання цих підприємств розосередженої генерації. Постановка проблеми. Проблемою цієї роботи є питання підвищення енергоефективності гірничорудних підприємств. До того ж досвід показує, що попри недовантаження електричних потужностей, збитки від аварійних перерв енергозабезпечення з кожним роком зростають.Аналіз останніх досліджень і публікацій. У попередніх авторських дослідженнях було обґрунтовано необхідність оптимізації режимів роботи електричного обладнання гірничорудних підприємств у разі застосування розосередженої генерації. За критеріями економічності та ефективності передбачається формування ефективних режимів в умовах постійного зростання навантаження електроспоживачів та збільшення реальної складової спожитої електричної енергії (ЕЕ), згенерованої при використанні розосередженої генерації. Для досягнення максимального економічного ефекту при застосуванні розосередженої генерації в умовах гірничорудних підприємств, систем керування навантаженням та акумулюючого обладнання, особливо важливим є організація планування електроспоживання, оперативного й оптимального вибору режимів генерації електричної енергії, розосередженої генерації та оперативного керування режимами роботи енергетичного обладнання, яке використовується для забезпечення ефективного й безперебійного функціонування обладнання електроспоживачів гірничорудних підприємств, з метою здешевлення видобування залізорудної сировини, в умовах узгодження режимів роботи джерел генерації гірничорудних підприємств і зовнішньої електромережі.Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Враховуючи складність технологічного процесу та специфіку функціонування гірничих підприємств, актуальним науково-практичним завданням є розробка методу оптимізації режимів роботи енергетичного обладнання залізорудних підприємств при впровадженні в структуру електропостачання цих підприємств розосередженої генерації. Постановка завдання. Таким чином, актуальним науково-практичним завданням є синтез методу оптимізації режимів роботи енергетичного обладнання залізорудних підприємств при впровадженні в структуру їх електропостачання розосередженої генерації. Це дозволить ефективно впроваджувати джерела розосередженої генерації в структури електропостачання гірничорудних підприємств.Виклад основного матеріалу. Враховуючи те, що на підприємствах актуальним є впровадження в загальну структуру систем електроживлення розосередженої генерації, запропоновано впровадження відновлюваних джерел енергії. Між тим, що не менш важливо, досвід показує, що незважаючи на недовантаження електричних потужностей, збитки від аварійних перерв енергозабезпечення з кожним роком зростають. Кожний параметр загальної оптимізації вибору режимів роботи енергетичного обладнання гірничорудних підприємств має різний ступінь впливу. Тому для вироблення оптимальних режимів роботи джерел розосередженої генерації в умовах гірничорудних підприємств за критеріями економічності та ефективності, пропонуємо використати запропоновану цільову функцію. Висновки відповідно до статті. На гірничорудних підприємствах актуальним та можливим є впровадження в загальну структуру систем електроживлення розосередженої генерації на базі відновлюваних джерел енергії. Водночас з метою достатньо енергоефективного використання таких мініелектростанцій у структурах систем електроживлення необхідно ґрунтовно аналізувати питання, пов’язані з режимами роботи енергетичного обладнання цих підприємств. Запропонований метод дозволяє оптимізувати роботу енергетичного обладнання гірничорудних підприємств при впровадженні до структури їх електропостачання розосередженої генерації.

Останнім часом у теорію і практику викладання фундаментальних і загальнотехнічних дисциплін у технічному вузі міцно входять і показують свою ефективність нові інформаційні технології навчання [1–4]. Викладання фізики, хімії, вищої математики, креслення і нарисної геометрії вимагає розробки таких науково-педагогічних технологій навчання, що формують знання у вигляді деякої цілісної структури на основі інформаційних полів узагальнених фундаментальних понять і спеціальних термінополів дисципліни [5–7]. Інформаційна цілісність структури на різних етапах навчання передбачає певне завершення побудови і деякі перетворення інформаційно-предметних моделей, причому це відбувається на рівні свідомості, так і підсвідомості студента. З погляду психології ефективність навчання і формування міцних знань залежить передусім від співвідношення процесів, що розвиваються на свідомому і підсвідомому рівнях. Необхідно також враховувати, що гуманізация освіти повинна визначатися не тільки змістом знань, але їхньою структурою. Такий підхід у науково-педагогічних технологіях навчання називають системно-спрямованим [7, 8].Навчально-пізнавальну діяльність педагогічного процесу в цьому ракурсі можна уявити як взаємозв’язок системно-спрямованого навчання і самонавчання. У системно-спрямованому навчанні суб’єктом є викладач, а об’єктом – студент. Джерелом знань є суб’єкт. При самонавчанні (контрольно-керованої творчої самостійної діяльності) суб’єктом є студент і знання здобуваються за рахунок його власних зусиль. Процес накопичення знань є творчим процесом, що передбачає використання знань психології та розвиток психічних функцій і здібностей студентів.Системно-спрямоване навчання – це світоглядне навчання, орієнтоване не на повідомлення і засвоєння фактів і деталей, а на формування бачення проблем або задач певної навчальної дисципліни, тобто на формування предметного світогляду.Предметний світогляд – це відображення і наявність у свідомості і підсвідомості студента поля узагальнених фундаментальних понять, спеціальних термінополів, співвідношень між полями і поняттями, використання методів, способів і принципів побудови інформаційно-структурних моделей певної навчальної дисципліни і концептуальної картини бачення навколишнього світу, розв’язання проблем і задач з погляду цього предмета.Викладення матеріалу теоретичного або практичного характеру в пропонованому підході здійснюється в основному дедуктивним методом: від фундаментально-узагальненого понятійного поля до спеціального термінополя, від інформаційно-структурних моделей до конкретної їх реалізації.При побудові спеціальних термінополів і їхньому засвоєнню студентами повинні використовуватися способи наукового мислення: порівняння, аналогія, аналіз, синтез, абстрагування, ідеалізація, індукція, дедукція, гіпотеза, уявний експеримент. Цілісність картини певного явища, проблеми, задачі, пов’язані з ним, формуються методами побудови інформаційних моделей.Пропонований підхід інтенсифікує навчання, забезпечуючи прискорений і одночасно якісний навчально-пізнавальний процес. На авансцену виходять нові прийоми і процедури, пов’язані з проблемізацією і евристізацією навчання, комплексною технізацією навчально-пізнавальної діяльності. Основна увага приділяється самопізнавальному компоненту з використанням комп’ютерної й аудіовідеотехніки.Нові інформаційні технології навчання дають можливість усвідомлено керувати побудовою і перетворенням інформаційно-предметних моделей при формуванні знань як деякої цілісної структури шляхом створення предметного світогляду.Щоб полегшити роботу студента в освоєнні фундаментальних і загальнотехнічних дисциплін необхідно докорінно переглянути пріоритети, що впливають на структуру формування знань. В основі інформаційних технологій навчання, на відмінність від традиційних технологій, лежить послідовність: психологія – педагогіка – інформатика – методика викладання - навчальна дисципліна. Природно, що розробка технологій навчання на цій основі вимагає величезного обсягу роботи, що не під силу викладачу-предметнику. І все-таки дуже важливо знайти методи, підходи або такі педагогічні технології, що уже зараз допомагають зовсім по-іншому структурувати навчальний курс певної дисципліни, розробити способи перекодування інформації в підсвідомій діяльності студентів. Вважаємо, що будь-яке перекодування інформації є могутнім важелем керування деякими підсвідомими процесами.Цікаво відзначити, що ідея структурування навчального матеріалу виникла через необхідність допомогти слабко встигаючому студенту зрозуміти узагальнені і спеціальні термінополя і завершити свої внутрішні інформаційні моделі з певної дисципліни, тобто за деревами побачити ліс. Однак, як показали наші дослідження, структурування навчального матеріалу надає ефективну допомогу і добре встигаючим студентам.Системно-спрямований підхід дає узагальнені знання і принципи структурування навчального матеріалу.Наприклад, узагальнені знання в нарисній геометрії [5, 8] являють собою інформаційне поле взаємозалежних фундаментальних понять (точка; лінія; поверхня; просторова фігура, як сукупність поверхонь та ін.), цілісну систему понять стереометрії і спеціальну систему понять нарисної геометрії, що ґрунтується на методі проектування.У кожному конкретному питанні теоретичного або практичного характеру варто чітко виділяти елементи інформаційного поля, розмежовуючи систему понять і одночасно вказуючи, яким чином вони зв’язані між собою.Доцільно весь курс нарисної геометрії структурувати у вигляді взаємозалежних інформаційних моделей на основі узагальнених знань з метою формування в студентів інженерних спеціальностей раціонального бачення (з погляду нарисної геометрії) при конструюванні складних поверхонь технічних форм і складанні креслень на цій основі.Подання структурної моделі на початку вивчення теми несе в собі переваги суто дедуктивного підходу в методиці викладання.Системно-спрямований підхід передбачає розвиток дедуктивного методу, а також дає нові можливості при розробці автоматичних навчальних курсів, відеопосібників, відеопідручників і відеоконсультацій на ПЕОМ.Автори розробили теоретичні основи і мають досвід застосування системно-спрямованого підходу на лекційних і практичних заняттях з нарисної геометрії і інженерної графіки, вищої математики та фізики [5, 8].Таким чином, системно-спрямований підхід при викладанні фундаментальних і загальнотехнічних дисциплін, системно-спрямоване навчання за оптимально структурованим курсом дисципліни скорочує термін опрацювання, підвищує якість засвоєння знань, сприяє ефективному формуванню предметного світогляду у студентів.

У теперішній час розглядають три етапи розвитку дистанційного навчання. Перший етап почався з відомих проектів PLATO і TICET, які виконував Іллінойський університет на замовлення Департаменту освіти США. В основу тоді ще комп’ютерних курсів (лише у 1990-ті роки вони з’явилися в Інтернет) були покладені біхевіористська та когнітивна педагогічні теорії. До основних підходів та технологій можна віднести методику Ганьє (педагогічне проектування), поштові послуги, телебачення та радіо, книги, телефон, презентаційні технології на електронних носіях та інтерактивні технології (анімації, інтерактивні тести, адаптивна гіпермедіа на останніх етапах).Другий етап розвитку дистанційного навчання пов’язаний з використанням соціального конструктивізму, почався орієнтовно у 2000 році, коли в Україні почався розвиток дистанційного навчання. Домінуючими технологіями були електронна пошта, форуми, конференції. Це був крок уперед, але і біхевіористські підходи лишилися актуальними.З 2008 року почався третій етап розвитку дистанційного навчання, який базується на коннективістському підході. Домінуючими технологіями є блоги, вікі, соціальні закладки, обмін файлами, соціальні мережі, агрегатори та інші, які мають узагальнюючу назву «соціальні сервіси». Дистанційні курси на цьому етапі мають вільний та відкритий характер та спираються на вільні освітні ресурси, які почав 10 років тому назад пропонувати Массачусетський технологічний інститут.У теперішній час практично існують дистанційні курси усіх етапів та їх особливістю є наявність інформаційного освітнього середовища, для роботи у якому студент створює персональне навчальне середовище для роботи з навчальними ресурсами. Дехто вважає, що персональне навчальне середовище – це щось на зразок Moodle. Насправді, це набір інструментів (соціальних сервісів, які дозволяють організувати навчальний процес у Інтернет, наприклад, масові відкриті дистанційні курси).Біхевіористський підхід базується на роботах Е. Л. Торндайка, І. П. Павлова, Б. Ф. Скіннера. На основі цього підходу і під впливом ідей кібернетики – науки про оптимально організований процес діяльності, була створена система програмованого навчання, яка показала непогані результати у процесі алгоритмізації діяльності. Для керування навчальною діяльністю тут були запропоновані тести з відповідями «так» – «ні» і обов’язковий зворотний зв’язок для відпрацювання згідно з еталоном потрібної якості виконання дій. У відповідності до цього підходу, саме це свідчило, чи засвоїв студент матеріал заняття і як це відбивається на якості отриманого результату. До речі, ці ідеї вдало контактували з методами психологічної теорії поетапного формування розумової діяльності і методикою алгоритмізації навчальної діяльності (П. Я Гальперін, Н. Ф. Тализіна, Л. Н. Ланда та ін.).Це погляд на навчання, при якому не розглядаються внутрішні процеси мислення, а вивчається поводження, що трактується як сума реакцій на які-небудь ситуації [1]. Один з основоположників біхевіоризму Е. Л. Торндайк (1874–1948) вважав, що навчання людини повинне має будуватися на базі суто механічних, а не свідомих принципів. Тому він намагався описати навчання людини за допомогою простих правил, справедливих одночасно і для тварин. Серед цих правил виділимо два закони, що слугували платформою для подальшого розвитку цього погляду на процес навчання. Перший з них, названий законом тренування, говорить про те, що, чим частіше повторюється визначена реакція на ситуацію, тим міцніше буде зв’язок між ними, а припинення тренування (повторення) призводить до ослаблення цього зв’язку. Другий закон був названий законом ефекту: якщо зв’язок між ситуацією і реакцією супроводжується станом задоволеності індивіда, то міцність цього зв’язку зростає і навпаки: міцність зв’язку зменшується, якщо результат дії приводить до стану незадоволеності. Спираючись на ці закони, послідовник Торндайка Б. Ф. Скіннер (1904–1990) розробив на початку 50-х років минулого сторіччя дуже технологічну методику навчання, названу надалі лінійним програмуванням. В основу своєї методики Б. Ф. Скіннер поклав універсальну формулу: ситуація → реакція → підкріплення.Застосування програмованих посібників Б. Ф. Скіннера в професійно-технічних училищах США виявилося успішним: істотно скоротився час навчання, підвищилася кваліфікація студентів. Але одразу же виявилися і недоліки методики лінійного програмування: нудність і механістичність програмованих текстів; відсутність системності, цілісності в сприйнятті навчального матеріалу (велика кількість дрібних доз не сприяє узагальненням); правильність виконання простих завдань є позитивним підкріпленням лише спочатку читання посібника, надалі правильне виконання простих ситуацій уже не приносить почуття задоволеності; відсутність адаптації (всі учні виконують ту ж саму програму, йдуть по одній лінії).Незважаючи на гостру критику за принципове невтручання в мислення студента (біхевіористи керують лише його поводженням), біхевіористський підхід до навчання одержав широке поширення і був реалізований в ряді технічних навчальних закладів. І сьогодні універсальна схема цього підходу (ситуація – реакція – підкріплення) у її лінійній чи розгалуженій формі є стрижневим фрагментом багатьох комп’ютерних навчальних програм, користується популярністю у корпоративному навчанні СНД.Біхевіористська школа розглядає розум людини як «чорну скриньку» у тому сенсі, що реакція на стимул, зокрема, може розглядатися кількісно, повністю ігноруючи процес мислення.Особливості залучення у цьому випадку студентів до навчаннястудентам треба чітко формулювати кінцеві результати навчання таким чином, щоб вони могли визначитися щодо своїх дій і очікувань та зрозуміти, чи досягли вони результату наприкінці заняття;студентів треба тестувати, щоб визначити, чи досягли вони результатів навчання. Тестування та оцінювання мусять об’єднуватися у навчальну послідовність для перевірки рівня досягнень студентів та забезпечення відповідних відгуків;навчальні матеріали повинні об’єднуватися у такий спосіб, щоб вони забезпечували навчання. Форма об’єднання може бути від простого до складного, від відомого до невідомого, від знань до використання;студенти мають очікувати на своєчасний відгук викладача, щоб вони могли спостерігати за своїми успіхами та приймати відповідні дії для їх досягнення.Але оскільки алгоритми навчальної діяльності відтворювали її досить формально, деякі педагоги зазначали, що навчання – це процес, значно глибший, ніж тільки зміни у поведінці. Тому і з’явився пізнавальний (когнітивний) підхід, де за основу результатів навчання брали знання і роботу з ними.Когнітивний підхід стверджує, що навчання включає пам’ять, мотивацію та мислення, і що міркування грають важливу роль у навчанні. Когнітивісти розглядають навчання як внутрішній процес та звертають увагу на те, що кількість і якість отриманих знань залежить від здібностей студента, від якості і кількості досягнень, які зроблені під час навчального процесу, а також від рівня здібностей та існуючої структури знань студента.Цей підхід знайшов своє втілення у педагогічних технологіях розвиваючого навчання (В. В. Давидов, Д. Б. Ельконін), проблемного навчання (І. Я. Лернер, М. І. Махмутов, О. М. Матюшкін), особистісно-орієнтованого навчання (І. С. Якиманська) та ін. У цих технологіях знайшли відбиток усвідомлена навчальна діяльність, пошукове і творче мислення, врахування особистісних можливостей навчання у індивідуальному підході та ін.Когнітивний підхід розглядає навчання як внутрішній процес, який включає пам’ять, мислення, міркування, абстрагування, мотивацію та мету пізнання [2]. Цей підхід поглядає на навчання з точки зору процесу інформування, де студент використовує різні типи пам’яті під час навчання. Відчуття попадають через сенсори до сенсорного відділу перед переробкою інформації, де зберігаються протягом не більш за одну секунду. Тривалість короткотермінової робочої пам’яті 20 сек. і, якщо інформацію не буде оброблено, то вона не зможе перейти до довготермінової пам’яті на збереження. Якщо інформація не переходить до робочої пам’яті терміново, то вона втрачається назавжди.Кількість інформації, що запам’ятовується, залежить від уваги, яка була приділена інформації, та готовності структур пам’яті її прийняти.Отже при підготовці навчальних матеріалів, їх бажано поділяти на невеличкі порції, використовуючи принцип 7±2 (нові поняття) для компенсації обмежених можливостей короткотермінової пам’яті.Обсяг інформації, що перейшла до довготермінової пам’яті, залежить від якості та глибини обробки інформації у робочій пам’яті. У процесі засвоєння інформація змінюється, щоб відповідати існуючим у людини пізнавальним структурам.Технологія пізнавальної діяльності стверджує, що інформація розміщується у довготерміновій пам’яті у формі вузлів, які з’єднуються з вже існуючою мережею вузлів. З цієї нагоди корисно використовувати інформаційні карти пам’яті, які виявляють основні правила та взаємозв’язки у просторі відповідної теми. Як показують західні педагоги, карти пам’яті вимагають, у тому числі, критичного мислення і є засобом для формування пізнавальних структур у студента. Бажано рекомендувати студентам створювати особисті інформаційні карти пам’яті. Приклади таких карт і рекомендації з питань їхнього створення можна знайти у книжках відомого британського психолога Тоні Б’юзена [3]РекомендаціїТреба використовувати стратегії, що забезпечують максимальне сприйняття і розуміння інформації. Оскільки носієм окремих порцій інформації у тренінгу виступає поле екрана презентації, треба використовувати всі можливі засоби (колір, розташування, іконки, розмір та характер шрифту, побудову структурних схем та ін.), щоб підвищити ефективність сприйняття і визначення смислових взаємозв’язків між окремими фрагментами наведеної інформації. Це можуть бути такі рекомендації: а) важлива інформація має бути розміщена у центрі поля екрана; б) важлива інформація найвищого рівня має бути виділена у будь-який спосіб порівняно з рештою матеріалу, щоб привернути увагу студента. Наприклад, можна використовувати незвичайні або яскраві заголовки для упорядкування матеріалу; в) студенти мусять усвідомити, чому саме навчальний матеріал даного заняття вони мають опанувати протягом визначеного терміну; г) рівень складності первісного подання матеріалу зобов’язаний відповідати наявним пізнавальним здібностям студентів, щоб вони могли його зрозуміти і не виникало підстав для формування психологічних бар’єрів та інших перешкод.Стратегія пізнавальної діяльності має допомагати студентам формувати зв’язки у довготерміновій пам’яті між новою та існуючою інформацією для швидкого пошуку та вилучення звідти потрібної інформації. З цією метою стратегія мусить використовувати такі допоміжні засоби: ключові слова; вхідні тести для активізації студентів, які спрямовані допомагати у пригадуванні вивченого; питання самоконтролю, які активізують процес навчання і допомагають студентові вибрати особистий шлях вивчення матеріалу.Навчальну інформацію треба розбивати на смислові частини, щоб студент міг уникнути перевантаження під час обробки матеріалу у робочій пам’яті. На полі екрана повинно бути від п’яти до дев’яти пунктів, оскільки ця кількість відповідає умовам ефективної обробки інформації у робочій пам’яті. Якщо пунктів більше – треба конструювати допоміжні засоби навчання, наприклад інформаційну карту пам’яті всього заняття, і під час навчання – розглядати окремі його частини, не втрачаючи з уваги міжфрагментні зв’язки.Треба використовувати інші стратегії для організації аналізу, синтезу, оцінювання, які створюють умови переводу інформації з робочої пам’яті у довготермінову. Стратегії мусять допомагати студентам використовувати інформацію у реальному житті.Швидке зростання обсягів інформації і, у зв’язку з цим, необхідність у розвитку гнучкого ситуативного мислення і пов’язаної з ним діяльності наприкінці минулого сторіччя призвели до появи конструктивізму.Прибічники конструктивістського підходу (базується на роботах Л. С. Виготського) стверджують, що студенти розуміють інформацію та світ залежно від своєї персональної реальності, і вчаться через спостереження, участь та розуміння, які потім інтегрують як інформацію у свої знання. Тобто, конструктивізм певним чином змоделював відомий у техніці процес створення артефактів (у навчанні – особистих знань і умінь), у якому використовуються всі можливі корисні доробки у їх оптимальному поєднанні.Конструктивісти розглядають студентів як активних учасників навчального процесу [4]. Знання не переходять від когось, це індивідуальна інтерпретація студентів та обробка отриманої інформації. Студент знаходиться у центрі навчання з викладачем, який виконує роль радника та підтримує навчання. Основний акцент у цій теорії робиться на навчанні, яке проводиться у контексті. Якщо інформація має використовуватись у декількох контекстах, тоді треба забезпечити багатоконтекстні навчальні стратегії та впевнитись, що студенти можуть широко використовувати отриману інформацію. Навчання – це перехід від однобічних настанов до тлумачень, від відкриттів до знань.Навчання мусить бути активним процесом. Активний процес – це надання студентам завдань на використання отриманої інформації у практичних ситуаціях.Студенти повинні конструювати свої особистісні знання замість сприйняття без перетворення інформації від викладача.Повинні заохочуватись сумісне та кооперативне навчання. Робота студентів один з одним є життєвим досвідом для роботи у групах та дозволяє використовувати успіхи інших студентів і вчитися на них.Студентам треба надавати можливість контролювати навчальний процес.Студентам необхідно надавати час на роздуми і ретроспективний аналіз своєї діяльності (рефлексію).Студент мусить відчувати, що навчання має для нього особисте значення. Отже корисно, щоб навчальні матеріали містили приклади, що близькі інтересам студентів і цікаві як додаткова інформація.Навчання має бути інтерактивним з метою забезпечення його високого рівня та соціальної значущості. Навчання – це розширення простору нових знань, навичок та відношень при взаємодії з інформацією та середовищем.Конструктивістський простір навчання, який формує викладач, складається з 8 складових: активності, конструктивності, співробітництва, цілеспрямованості, комплексності, змістовності, комунікативності, рефлексивності.Конструктивізм набув широкого поширення на другому етапі розвитку дистанційного навчання, який орієнтовно розпочався після 2000 р.У коннективістському підході [5] навчання ‑ це процес створення мережі. Вузли такої мережі ‑ це зовнішні сутності (люди, організації, бібліотеки, сайти, книги, журнали, бази даних, або будь-який інший джерело інформації). Акт навчання полягає у створенні зовнішньої мережі вузлів.Принципами коннективізму є: 1) різноманітність підходів; 2) представлення навчання як процесу формування мережі та прийняття рішення; 3) навчання і пізнання відбуваються постійно – це завжди процес, а не стан; 4) ключова навичка сьогодні – це здатність бачити зв’язки і розуміти смисли між областями знань, концепціями та ідеями; 5) знання можуть існувати поза людиною в мережі; 6) технології допомагають нам у навчанні. Коннективізм базується на концепції, що інновації потребують відкритості, яка породжує себе (масові відкриті дистанційні курси); відкритість та інновації вимагають творчості та участі; особисті знання повинні структуруватися та взаємодіяти; у студента повинна бути можливість розкрити себе. Ключовими компонентами коннективізму є автономія, зв’язність, різноманітність та відкритість. Він робить акцент [6] на використанні Веб 2.0 та вмінні вчитися; спонукає студентів досліджувати нові засоби сприйняття навчання та знань, пропонує їм бути незалежними, брати ініціативу та відповідальність за навчання на себе, заохочує студентів підключатися до інформації, ідеям та людям для створення мережі знань та сумісно конструювати знання, які є відносними та контекстними.Аналіз цих підходів показує, що у багатьох своїх ідеях та правилах вони збігаються, адже основною метою їх всіх є можливість удосконалення діяльності через інформацію.Проектування навчальних матеріалів для навчання може включати елементи усіх трьох підходів. Стратегії біхевіоризму можуть використовуватись для вивчення фактів («що»), когнітивізм – для вивчення процесів та правил («як»), а стратегії конструктивізму – для відповіді на питання «чому» (високий рівень мислення, який забезпечує персональне розуміння та навчання, згідно із ситуацією та контекстом).Всі псих

Розглянуто основні принципи синтезу багатовимірних систем автоматичного керування для промислових комплексів штучного мікроклімату. Отримано комплексну динамічну модель промислового кондиціонера ізпаровим зволожувачем у просторі стану. Запропоновано метод контролю мікроклімату повітря за непрямим показником вологовмісту повітряної суміші, який розраховується програмно за виміряними значеннямитемператури та відносної вологості. Для промислового кондиціонера запропоновано процедуру синтезу багатовимірного лінійно-квадратичного цифрового регулятора із інтегральною складовою. Процедура синтезубагатовимірного регулятора відрізняється від існуючих наявністю логіки вибору обладнання кондиціонера, де параметри регулятора адаптуються до властивостей кліматичного обладнання. Наведено приклад синтезуоптимального багатовимірного регулятора для кондиціонера CV-P 2L N-63B/F-N, синтезована матриця зворотного зв’язку, яка за параметрами стану об’єкта визначає траєкторію вектора оптимального керування.Розглянуті принципи, математичні моделі, процедури та алгоритми рекомендується використовувати спеціалістам із автоматизації для синтезу та аналізу систем керування промисловими кондиціонерами.