Предложен адаптивный наблюдатель вектора состояния нелинейной нестационарной системы по измерениям выходной переменной. Задача решена для случая, когда матрица (вектор) управления и нелинейный компонент уравнения состояния системы содержат неизвестные постоянные параметры. При синтезе наблюдателя проводится предварительная параметризация исходной нелинейной системы. Затем полученная система приводится к линейной регрессионной модели. На следующем этапе неизвестные постоянные параметры регрессии оцениваются с помощью метода наименьших квадратов с фактором забывания (forgetting factor). Результат предыдущей работы авторов, в которой рассмотрена линейная нестационарная система, содержащая неизвестные параметры в матрице (векторе) управления, расширен на случай, когда уравнение состояния системы содержит частично неизвестную нелинейность. Работоспособность предложенного алгоритма проиллюстрирована математическим моделированием.

Исследован вариант построения бесплатформенной инерциальной гировертикали с использованием коррекции по приборной скорости и барометрической высоте. Комплексирование выполняется на базе расширенного фильтра Калмана для летательного аппарата самолетной схемы. В качестве параметров направления местной вертикали использованы углы тангажа и крена. Выполнено математическое моделирование.

Проанализирована задача обеспечения качества обслуживания клиентов высоконагруженных информационных систем. Рассмотрены решения, предназначенные для обеспечения масштабирования таких систем. Предложена процедура определения необходимого числа узлов вычислительного кластера, основанная на теории очередей. Приведены результаты вычислительного эксперимента по выбору размера кластера, пропускная способность которого обеспечивает среднее время выполнения запроса пользователя, значение которого ниже установленного допустимого. Предложена модель определения числа реплик узлов, при котором при заданной интенсивности поступления запросов на обновление можно избежать критического уровня конфликта „запись—запись“.

Исследован ряд основных механизмов формирования реакции опорной поверхности при ходьбе человека. В качестве методологии использовались биомеханический анализ движений с учетом фаз движений стопы. Предложен принципиально новый подход к построению моделей трения стопы с использованием функций Эрмита, позволивший учесть ударные импульсы сил трения и нормального давления для оценок коэффициентов трения скольжения и верчения системы „стопа—опорная поверхность“. Практическая значимость работы определяется ценностью развития экспериментально-аналитических подходов к задачам модернизации ортопедических изделий нижних конечностей (протезов, ортезов, ортопедической обуви и стелек) и их функциональных элементов.

Представлен графоаналитический метод оптимального синтеза контура маятниковой (позиционной) коррекции гироскопических вертикалей на подвижном основании, модель которого сводится к комплементарному фильтру. В качестве критерия оптимальности используется дисперсия ошибки комплементарного фильтра. Характеристики дрейфа гироскопа в виде белого шума и нестабильности нуля определяются из вариации Аллана, а ошибки маятника — по спектральной плотности мощности горизонтального ускорения, определенной с учетом предполагаемых условий эксплуатации. Определение оптимальной постоянной времени коррекции и максимально допустимого значения параметра дрейфа гироскопа при заданной точности гировертикали с учетом динамики подвижного объекта осуществляется при помощи специально формируемого графика с осями „постоянная времени коррекции— параметр дрейфа гироскопа“. Предложенный метод может использоваться как для аналитических, так и для силовых гировертикалей.

Оболочки вращения, например обечайки, являются основными базовыми деталями аэрокосмической техники, нефтехимического и энергетического оборудования. Обечайки изготавливаются из листового материала на валковых листогибочных машинах. От технологической точности изготовления базовых деталей зависит качество выпускаемой продукции. Технологический допуск на диаметр обечайки составляет 1 %, однако существующие средства контроля не обеспечивают необходимой точности. Для контроля размеров обечайки в процессе ее изготовления разработан оптико-электронный измерительный прибор, содержащий микроконтроллер, измерительные преобразователи углового положения кромки детали относительно оптической оси, ее температуры и расстояния от прибора до детали. В качестве преобразователя положения кромки детали используется цифровая камера, температура измеряется с помощью пирометра. Оптико-электронный прибор в процессе изготовления детали измеряет отклонения диаметра от номинального размера и температуры детали, а затем с помощью микроконтроллера приводит результат измерения к нормальным температурным условиям.

Разработана методика габаритного расчета зеркального модуля интегрального поля. Предложено схемное решение на основе зеркальных элементов, рассмотрены особенности и предложен подход к проектированию. Представлен пример расчета оптической системы зеркального модуля интегрального поля солнечного телескопа-коронографа КСТ-3. Для достижения поставленной цели использованы методы расчета оптических систем, математического и компьютерного моделирования, а также методы оптимизации оптических систем. Практическая значимость работы заключается в достижении высокого временного разрешения солнечных телескопов при сохранении высокого пространственного и спектрального разрешения. Рассмотренные подходы могут быть расширены для использования при модернизации спектрометров и расширении инструментального парка обсерватории.

Исследованы плоскопараллельные стеклянные пластинки для пространственного микросканирования поверхности интерференционным методом. Необходимость контроля качества оптических поверхностей для высокоточных оптических приборов и систем определяет актуальность работы. Представлен внешний вид интерферометра, приведены оптическая схема и технические характеристики прибора. В результате экспериментальных измерений получены интерферограммы поверхностей оптических плоскопараллельных пластинок с погрешностью не более 0,05λ. Получены зависимости коэффициента отражения от продольного и поперечного смещения поверхности. Графические зависимости показали, что все поверхности исследуемых образцов имели равномерные распределения в области от K = 19 до 20,2 %.

Разработан метод многокюветного лазерно-флуоресцентного обнаружения малого количества нефтяных загрязнителей в воде, а также измерения в ее пробах концентрации таких загрязнителей. Предлагается метод адаптивной установки длины пути луча лазера через жидкости в пробах, позволяющий определить как среднесуммарную величину загрязнения по пробам, так и загрязнения в каждой пробе. Приведено математическое обоснование, составлен алгоритм реализации метода, показан вариант построения кюветы с адаптивной перестройкой длины пути луча лазера через жидкость в пробах.

Разработано устройство, предназначенное для охлаждения дискретных электрорадиоэлементов (ДЭРЭ), источником холода в котором являются стандартные термоэлектрические модули (ТЭМ), образующие две секции с основной и дополнительной теплообменными системами. Описан экспериментальный стенд, приведены результаты натурных испытаний прибора. В различных точках структуры термоэлектрического устройства (ТЭУ) — имитатора ДЭРЭ для набора значений силы тока питания ТЭМ и мощности имитатора ДЭРЭ — экспериментально получены графики изменения температуры во времени. Определено, что в разработанном ТЭУ могут быть использованы ТЭМ типа DRIFT-1,5 производства ООО „Криотерм“ (Санкт-Петербург). Установлено, что в случае применения данного типа термомодулей температура ДЭРЭ может быть снижена до 272 К при токе питания, близком к оптимальному (5 А), при этом время выхода на режим составляет 90 с. Расхождение экспериментальных и расчетных данных составило не более 10 %.