Рассмотрены основные этапы перехода от первых германиевых транзисторов к современным сверхмощным кремниевым биполярным транзисторам. Проанализировано состояние теории процессов и модельных представлений выходных характеристик этих полупроводниковых приборов. Определены перспективные для дальнейшей разработки виды и типы транзисторов как на основе кремния, так и на основе широкозонных материалов. Приведены данные о неразрушающих методах и аппаратуре для измерения электрофизических параметров структур биполярных транзисторов с целью создания контролируемой технологии их изготовления. Выполнен анализ аппаратуры для измерения выходных характеристик транзисторов, в том числе сверхмощных, способных коммутировать импульсные мощности в диапазоне значений вплоть до 1 МВт. Сформулированы основные задачи, связанные с проблемой создания силовых биполярных транзисторов с качественно лучшим сочетанием выходных характеристик и намечены пути их решения.

Описание линейной непрерывной части дискретной системы в фазовом пространстве, одной из координат которого является ее выходной сигнал, получено линейным невырожденным преобразованием с матрицей наблюдаемости. Исходным служит описание непрерывной части в естественном фазовом пространстве, полученное разбиением передаточной функции непрерывной части на две, у первой из которых единице равен числитель, а у второй — знаменатель. При выполнении преобразования использовано тождество, представляющее матрицу наблюдаемости в виде полинома по степеням матрицы системы (матрицы Фробениуса) с коэффициентами числителя передаточной функции непрерывной части. Приведен пример, подтверждающий корректность предложенного способа.

Рассмотрен практический аспект проектирования систем диагностики потенциально опасных процессов, функционирующих в нормальном режиме, с целью раннего выявления нештатных ситуаций, которые проявляются в качественном изменении процесса и приводят к взрывам, поломке оборудования или браку. Проводится анализ возможных подходов к решению проблемы диагностики. Рассматривается методика диагностики, связанная с анализом вырождения системы, которое трактуется как потеря устойчивости либо как потеря управляемости. Показано, что в рамках такого подхода может также рассматриваться проблема выхода переменных за заданные ограничения. Спецификой предлагаемого подхода является построение линейных статистических регрессионных моделей динамики с изменяющимися коэффициентами, которые используются для анализа вырождения. Для контроля устойчивости использованы собственные числа системы, а для контроля управляемости — грамианный подход. Приводится практический пример диагностики взрывоопасной ситуации для технологического процесса нитрования пиридона.

Рассматривается линейный объект, который помимо решения некоторой технологической задачи должен поддерживать определенное соотношение управляемых состояний самого объекта. Рассматривается частный случай, когда это соотношение является линейным многообразием. С использованием вектора ошибки (отклонения от многообразия) модель объекта управления расщепляется на две составляющие, одна из которых обеспечивает решение общей технологической задачи, а вторая — ликвидацию возможной ошибки отклонения от многообразия. Для обеих моделей алгоритмы управления в виде разностных уравнений синтезируются независимо друг от друга. Рассматривается пример двухдвигательного объекта, призванного воспроизводить некоторое задающее воздействие с одновременным поддержанием заданного соотношения между углами поворота роторов двигателей. Приводятся результаты моделирования.

Обоснована необходимость использования оптимального по быстродействию управления угловым движением космического аппарата (КА), сближающегося с орбитальным объектом. Рассмотрен космический аппарат с неподвижно закрепленной на его корпусе двигательной установкой и двигателямимаховиками, используемыми в качестве исполнительных органов системы управления угловым движением. Определена зависимость угловой скорости вращения от угла поворота КА при его оптимальном по быстродействию развороте вокруг оси, направленной по вектору кратчайшего поворота. Учтены главные моменты инерции космического аппарата, гироскопические моменты сил, возникающие по перекрестным осям, а также ограничения на моменты сил, развиваемые двигателями-маховиками. Доказано, что при оптимальном по быстродействию управлении одна из проекций результирующего момента на оси, по которым установлены исполнительные органы, достигает ограничения. Разработаны алгоритмы расчета управляющих моментов, позволяющих развернуть аппарат вокруг оси кратчайшего поворота за минимальное время, и рассчитать положение любой связанной с корпусом оси аппарата во время его разворота. Работоспособность алгоритмов проверена математическим моделированием поворота корпуса КА на заданный угол. Близость к оптимальному результату показана путем сравнения с известным для такого случая решением.

Разработана активная система обезвешивания крупногабаритных трансформируемых конструкций (КТК), предназначенная для наземной экспериментальной отработки системы раскрытия трансформируемых рефлекторов зонтичного типа диаметром до 48 м. Математическое моделирование и экспериментальная проверка работоспособности показали применимость такой системы. Система позволяет производить обезвешивание КТК, обладающих цилиндрической симметрией и содержащих до нескольких десятков нетрансформируемых перемещающихся частей. Цифровая система управления позволяет варьировать параметры проводимых испытаний и конфигурацию испытуемых объектов. Специализированные алгоритмы управления позволяют компенсировать силы трения в кинематической схеме системы обезвешивания. В ходе наземных экспериментальных исследований показано, что при обезвешивании нетрансформируемой части массой до 10 кг, перемещающейся с линейной скоростью до 2 м/мин, эффективное усредненное значение остаточного нескомпенсированного веса не превышает 0,07 Н.

Предложен цифровой (количественный) метод контроля волновых аберраций оптических систем на основе изофотометрии. Метод предполагает трансформацию пары теневых картин в геометрические модели тенеграмм линейной решетки при использовании функций преобразования (включая функцию „клин“) и их дальнейшую обработку с помощью специально разработанного программного обеспечения. Выполнены оценки качества исследуемой оптической системы, в том числе построена карта деформаций волнового фронта, вычислены характеристики качества изображения системы.

Улучшение спектрального состава выходного колебания умножающего кольца ИФАП подразумевает, как один из вариантов решения, изменение структуры тракта приведения (ТП). Нониусный ТП позволяет существенно уменьшить уровень фазовых шумов в полосе прозрачности кольца ИФАП (в окрестностях несущего колебания) при сохранении заданного коэффициента умножения в кольце. Проведены анализ фильтрации помех и моделирование в среде Fastmean 6 цифро-аналогового преобразователя частоты в нониусном тракте приведения. Рассмотрены спектры получаемых колебаний и даны рекомендации по применению.

Рассмотрена возможность оптимизации процесса формообразования оптических поверхностей для субмиллиметрового диапазона спектра на основе критериев качества изображения, допусков на изготовление (допуск размера, допуск формы, допуск расположения, шероховатость) и трудоемкости для материалов, прозрачных в субмиллиметровом диапазоне спектра (полиэтилена, кварца кристаллического, полиэтилентерефталата, α-сапфира, кремния).

Рассмотрен метод исследования затухающих колебаний в оболочке сильфона при наличии внутреннего трения. В качестве меры внутреннего трения при статическом и динамическом нагружении взят логарифмический декремент колебаний. Описаны принципы работы созданного авторами автоматизированного комплекса для исследования внутреннего трения сильфонных чувствительных элементов устройств систем управления, обеспечивающего выпуск конкурентоспособных и высоконадежных сильфонных чувствительных элементов. Комплекс содержит установку, исследующую относительное рассеяние в условиях динамического нагружения сильфонных чувствительных элементов; установку, позволяющую определять возможность рассеяния энергии сильфонным чувствительным элементом в условиях вибрации; установку, определяющую рассеяние энергии в условиях циклического нагружения сильфона; установку, позволяющую исследовать демфирующие свойства материала сильфонного чувствительного элемента в условиях поперечных колебаний при нагружении данных элементов статической растягивающей силой. Комплекс также оснащен установкой для исследования демпфирующих свойств материалов сильфонных чувствительных элементов методом затухающих колебаний и методом резонансной впадины.