Дисертації (АМЕС)
Постійне посилання зібрання
У зібранні розміщено дисертації, які захищені працівниками кафедри.
Переглянути
Перегляд Дисертації (АМЕС) за Дата публікації
Зараз показуємо 1 - 20 з 27
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Застосування фототермоакустичного перетворення для задач дефектоскопії(2011) Богданов, Олексій Вікторович; Бабаєв, Арташес Едуардович; електроніки; Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Інститут механіки ім. С.П. Тимошенко НАН УкраїниДокумент Відкритий доступ Енергоефективне управління паралельним активним фільтром трифазної чотирипровідної системи живлення(2016) Батрак, Лариса Миколаївна; Артеменко, Михайло Юхимович; акустики та акустоелектроніки; електроніки; Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»Документ Відкритий доступ Повышение робастности систем автоматического распознавания речи методами обработки сигналов(2016) Ладошко, Ольга Николаевна; Продеус, Аркадий Николаевич; акустики и акустоэлектроники; электроники; Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"Документ Відкритий доступ Широкополосный аудиологический скрининг слуха человека(2016) Зубченко, Ольга Алексеевна; Найда, Сергей Анатольевич; акустики и акустоэлектроники; электроники; Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"Документ Відкритий доступ Випромінювання гідроакустичних сигналів циліндричними п’єзокерамічними перетворювачами з екранами(2017) Гусак, Захар Тарасович; Лейко, Олександр Григорович; Акустики та акустоелектроніки; Електроніки; Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Документ Відкритий доступ Випромінювання гідроакустичних сигналів планарними антенними решітками, утвореними із циліндричних п’єзокерамічних перетворювачів(2018) Нижник, Олександр Ігорович; Лейко, Олександр ГригоровичДокумент Відкритий доступ Цифровий підводний акустичний зв’язок в мілкому морі(2018) Гладкіх, Нікіта Дмитрович; Дідковський, Віталій СеменовичДокумент Відкритий доступ Зниження рівнів шуму рухомих джерел захисними екранами з кінцевою звукоізоляцією(2019) Котенко, Світлана Геннадіївна; Дідковський, Віталій СеменовичДокумент Відкритий доступ Теоретичні основи проектування кругових антенних решіток, утворених із циліндричних п’єзокерамічних випромінювачів і екрану(2020) Старовойт, Ярослав Іванович; Лейко, Олександр ГригоровичДокумент Відкритий доступ Циліндричні п’єзокерамічні випромінювачі з внутрішніми екранами(2020) Святненко, Андрій Олегович; Лейко, Олександр ГригоровичДокумент Відкритий доступ Оцінювання якості спотворених мовних та музичних сигналів(2020) Котвицький, Ігор Валерійович; Продеус, Аркадій МиколайовичДокумент Відкритий доступ Дослідження зв’язку викликаної отоакустичної емісії та властивостей слуху, визначених засобами аудіології для дослідження слуху біологічних об'єктів(2021) Паренюк, Дмитро Володимирович; Найда, Сергій АнатолійовичДокумент Відкритий доступ Дослідження та розробка методів зменшення електромагнітних завад створюваних імпульсними джерелами живлення(2021) Лукашев, Олексій Юрійович; Макаренко, Володимир ВасильовичДокумент Відкритий доступ Оцінка акустичних параметрів приміщення як каналу мовленнєвої комунікації(2021) Моторнюк, Дар’я Євгенівна; Продеус, Аркадій МиколайовичДокумент Відкритий доступ Особливості формування інформаційного гідроакустичного каналу в мілкому морі(2021) Курдюк, Сергій ВікторовичДокумент Відкритий доступ Теплові поля конструкцій п’єзокерамічних електроакустичних перетворювачів в режимі випромінювання звуку(2021) Перчевська, Людмила Вадимівна; Дрозденко, Олександр ІвановичДокумент Відкритий доступ Засоби підвищення ефективності процесу реставрації та відновлення фонограм(2021) Гребінь, Олександр Павлович; Швайченко, Володимир БорисовичДокумент Відкритий доступ Методи моделювання акустичних електродинамiчних перетворювачiв(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Волков, Денис Дмитрович; Дiдковський, Віталій СеменовичВолков Д.Д. Методи моделювання акустичних електродинамiчних перетворювачiв – Квалiфiкацiйна наукова праця на правах рукопису. Дисертацiя на здобуття наукового ступеня Доктора фiлософiї за спецiальнiстю 171 «Електронiка». – Нацiональний технiчний унiверситет України «Київський полiтехнiчний iнститут iменi Iгоря Сiкорського», МОН України, Київ, 2022 р. Дисертацiйна робота присвячена дослiдженню лiнiйних та нелiнiйних моделей акустичних електродинамiчних перетворювачiв з метою вдосконалення iснуючих та розробки нових бiльш точних та зручних методiв iз використанням сучасних пiдходiв, як то: методи оптимiзацiї, генетичнi алгоритми та штучнi нейроннi мережi. Робота складається iз чотирьох основних роздiлiв. У вступi описано актуальнiсть проблеми та зроблено огляд сучасних методiв моделювання, у другiй частини детально розлядаються лiнiйнi моделi перетворювачiв, включно iз класичною моделлю Тiля/Смола та стандартним методом знаходження її параметрiв - методом доданої маси. Запропоновано новi методи для бiльш точного та гнучкого знаходження параметрiв лiнiйних моделей, як то метод пiдбору параметра Bl та застосування генетичного алгоритму. Запропонованi методи було порiвняно iз класичним методом доданої маси та обговорено переваги та недолiки рiзних методiв. У третьому роздiлi розглядаються нелiнiйнi моделi перетворювачiв. Виводиться нелiнiйна модель гуномовця у фазому простору та демонструється її приведення до канонiчного вигляду. Також, пропонується принципово новий пiдхiд до моделювання електродинамiчних перетворювачiв iз використанням рекурентних нейронних мереж. Обидва методи порiвняно мiж собою на основi практично вимiряних даних та проведених експериментiв. У останньому роздiлi даються загальнi висновки iз виконаної роботи. У результатi роботи вдалося отримати такi новi результати: 1. Запропоновано новiтнiй повнiстю автоматизований метод для знаходження коефiцiєнту електромеханiчної трансформацiї Bl без упливу iнших параметрiв моделi використовуючi виключно вимiрюванi величини, як то: напруга на клемах, струм через котушку та змiщення рухомої частини перетворювача. Такий метод можна вважати найбiльш точним непрямим методом вимiрювання Bl на даний момент. 2. На основi методу пiдбору параметра Bl, запропоновано метод для вiдокремлення механiчного та електричного iмпедансiв електродинамiчного перетворювача використовуючi також виключно вимiрюванi величини для досягнення максимальної точностi. У результатi, цi iмпеданси можуть розглядатися окремо один вiд одного, що вiдкриває бiльше можливостей для їх дослiдження та розробки бiльш точних моделей. 3. Вперше застосовано генетичний алгоритм для знаходження параметрiв лiнiйної моделi електродинамiчного перетворювача та проведено його порiвняння iз класичним методом доданої маси. 4. На основi генетичного алгоритму запропоновано унiверсальну узагальнену структуру для знаходження параметрiв довiльних моделей електродинамiчних перетворювачiв, що значно полегшує та прискорює процес їх дослiдження. 5. Вперше застосовано рекурентну нейронну мережу для моделювання нелiнiйної поведiнки електродинамiчних перетворювачiв. Представлено повний процес тренування та тестування даної нейронної моделi. 6. Проведено практичне порiвняння нелiнiйної моделi iз використанням рекурентної нейронної мережi iз найбiльш уживаною у iндустрiї моделлю у фазовому просторi. Практичне значення отриманих результатiв полягає у пiдвищеннi точностi та полегшеннi iдентифiкацiї лiнiйних та нелiнiйних моделей електродинамiчних перетворювачiв. Представленi методи можуть бути використанi безпосередньо у промисловостi а також, у дослiдницьких цiлях для бiльш глибокого аналiзу поведiнки гучномовцiв, а саме: було продемонстровано можливiсть швидкої адаптацiї генетичного алгоритму до бiльш складних моделей iз бiльшою кiлькiстю iдентифiкованих параметрiв без втрати продуктивностi та швидкої сходимостi алгоритму. Це демонструє унiверсальнiсть генетичного алгоритму та можливiсть його використання для точнiших моделей що є складними для iдентифiкацiї класичними методами. Для моделювання нелiнiйної поведiнки електродинамiчних перетворювачiв було вперше запропоновано використання рекурентних нейронних мереж. Такий пiдхiд дозволяє швидко знайти модель перетворювача типу "чорний ящик"яка може бути безпосередньо застосована у якостi цифрового двiйника модельованого гучномовця у якостi компонента бiльш складних систем. Запропоновану модель було порiвняно iз найбiльш уживаною у iндустрiї нелiнiйною моделлю електродинамiчного перетворювача у фазовому просторi на основi аналiзу вимiряних вiдгукiв у часовому та спектральному представленнях. Уцiлому, запропонованi методи значно пiдвищують точнiсть моделювання електродинамiчних перетворювачiв, що дозволяє їх використання у застосунках iз активного контролю гучномовцiв, як то: компенсацiя нерiвномiрностi частотної характеристики, компенсацiя динамiчного дiапазону, дизайн активних кросоверiв, глобальна еквалiзацiя, компенсацiя низьких частот за рахунок психоакустичних ефектiв, компенсацiя нелiнiйних спотворень, активний захит вiд надвисокого змiщення та багато iншiх.Документ Відкритий доступ Застосування сфокусованого ультразвуку для диференційної діагностики слуху людини(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Ляшко, Дарія Олександрівна; Найда, Сергій АнатолійовичЛяшко Д.О. Застосування сфокусованого ультразвуку для диференційної діагностики слуху людини. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 171 «Електроніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2022. В дисертації отримано такі нові наукові результати: 1. Проведено огляд сучасних наукових досліджень застосувань сфокусованого ультразвуку в аудіології та методів диференційної діагностики слуху людини. 2. Вперше було розроблено пасивну ультразвукову систему з використанням акустичної фокусуючої лінзи для визначення запалення внутрішнього вуха людини. 3. Проведено експериментальне дослідження сфокусованої ультразвукової системи для диференційної діагностики слуху людини. 4. Розраховано методом чотириполюсників електричні параметри складного електроакустичного п’єзоперетворювача. 5. Вперше проведено аналітичні розрахунки акустичного поля плоскої фазованної багатоелементної решітки п’єзоелементів, в імпульсному режимі роботі, для динамічного фокусування на завитку внутрішнього вуха людини. 6. Удосконалено метод об’єктивного диференційного оцінювання слухової системи людини за допомогою електроенцефалографії, при впливі на систему складним аудіо-сигналом в усьому чутному діапазоні частот. Дисертаційна робота присвячена дослідженню п’єзоелектричного перетворювача для диференційного впливу на слухову систему людини, розрахунку геометричних, акустичних та електричних параметрів п’єзокерамічного перетворювача, дослідженню макету електроакустичної системи, розробці методики експерименту для об’єктивного методу оцінки впливу ряду музичних композицій на ритми головного мозку, зокрема альфа-, бета-, дельта - і тета - ритми. Зміст дисертаційного дослідження викладений у п’яти розділах, у яких представлені результати дослідження. У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету та перераховано задачі дослідження, описані методи дослідження, перераховано задачі дослідження. Окрім того було приведено відомості про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. В першому розділі подано аналітичний огляд літератури, в обсязі якого показано сучасний стан проблемних областей – дослідження стану слуху шляхом застосування сфокусованого ультразвуку, типи конструкцій випромінювача для фокусування ультразвуку (УЗ), аналіз оптимальних параметрів впливу ультразвуком, аналіз досліджень пов’язаних з сприйняття музики в якості стимулюючого матеріалу та нових методів діагностики слуху людини. В другому розділі проведено дослідження з можливості застосування пасивної акустотермометрії для визначення запалення внутрішнього вуха людини. Постійне функціонування систем життєзабезпечення організму відображається в реальному масштабі часу в складній структурі теплового випромінювання з тіла людини (інфрачервоного, мікрохвильового, акустичного, оптичного), в якому міститься фізіологічна інформація. Радіотеплове випромінювання відображає функціональну зміну температури мозку, внутрішніх органів, м'язів, яка характеризує генерацію метаболічного тепла і перерозподіл локальних потоків крові. Інтенсивність його в дециметровому діапазоні хвиль у смузі частот в сотні мегагерц становить Вт/см2. За допомогою багатоканального радіотермографа з точністю вимірювання температури 0,07 оС/с було продемонстровано, що під час сну радіояскравісна температура падає більше, ніж на 1 оС; сплески яскравості, які спостерігаються під час сну, пов'язані зі сновидіннями; під час гіпнозу спостерігалася асиметрія півсфер мозку: яскравість правої більше, ніж лівою. Фізіологічна активність будь-якого внутрішнього 10-12 органу супроводжується збільшенням генерації тепла і притоком крові, що відображається у збільшенні яскравості. Так, тест глюкози і інших ліків вказує на функціональну норму і дозволяє виявляти відхилення на ранній стадії патології. Використовуючи різні рефлекси, фармакологічні і інші тести, аналізувалося функціонування мозку. На довжинах хвиль у вільному просторі 10, 18, і 35 см, просторова розподільна здатність в тілі людини складає 1-2 см. Інтенсивність акустичного випромінювання в мегагерцовом діапазоні частот ще менша. Проте, довжина хвилі випромінювання в цьому діапазоні, а, отже, і просторова розподільна здатність близько 1 мм. Оскільки біологічні тканини прозорі для акустичних хвиль в цьому діапазоні, то глибина проникнення хвиль досягає близько 10 см. В дисертації розрахований одноканальний акустотермометр, що використовує фокусування акустичного випромінювання за допомогою еліптичної (безабераційної) лінзи, який дозволяє отримувати необхідну точність вимірювання температури в реальному масштабі часу не гірше 0,2 оС. Це дозволяє досліджувати функціонування мозку новонароджених і дітей через акустично прозоре "джерельце" до його заростання. В роботі проаналізовано метод використання сфокусованого ультразвуку для дослідження слухової чутливості людини. Суть методу полягає у фокусуванні за допомогою спеціальних акустичних лінз УЗ коливань частотою від 0,5 до 3,5 Мгц, які модулюються по амплітуді тонами звукової частоти від 125 Гц до 8 кГц, в завитку внутрішнього вуха. При цьому пацієнт з нормальних слухом чує чистий тон звукової частоти. Зіставлення традиційних порогових кривих з УЗ аудіограмою створює можливість діагностики сенсоневральною приглуховатості, невриноми VIII слухового нерва на ранніх стадіях захворювання, отосклерозу та ін. Оскільки внутрішнє вухо знаходиться в скроневій кістці, то існування цього методу вказує на акустичну прозорість шляхів до завитки. Оскільки у новонароджених акустична прозорість краща, у тому числі і кісток черепа або місць їх з'єднання, то це відкриває можливість вимірювати температуру в завитці внутрішнього вуха і в центрах біоелектричної активності головного мозку на достатніх відстанях від "джерельця". В розділі також наведені розрахунки з визначенням параметрів фокусуючої системи акустотермометра, а саме матеріалу (полістиролу/оргскло), та форми сферичної або еліптичної, для акустичної лінзи. Показано, що фокусування теплового акустичного випромінювання за допомогою увігнутої еліптичної лінзи дає змогу вимірювати і сканувати глибинну абсолютну температуру тіла за допомогою одноканального акустотермометру. Завдяки розрахованим параметрам можна забезпечити безпечний метод контролю температури у фокальній області при використанні фокусованого УЗ у медичній практиці. В третьому розділі приведені розрахунки циліндричного неперервного хвильового фронту та застосування лінійної багатоелементної решітки п’єзоелементів в електроакустичному перетворювачі для диференційної діагностики завитки внутрішнього вуха людини. Наведено розрахунки геометричних розмірів та акустичного поля для циліндричного хвильового фронту створюваного лінійною багатоелементною решіткою п'єзоелементів. Проведено порівняння теоретичних та експериментальних амплітудно-частотних та фазово-частотних характеристик електричного імпедансу п'єзоперетворювача. Проведені розрахунки розподілу акустичного поля по глибині зі зміною куту відхилення від осі та тривалості імпульсу. З результатів визначили про доцільність використання даного типу електроакустичного перетворювача для диференціальної діагностики слуху людини. З отриманих графіків з'ясували, що при збільшенні коефіцієнта згасання імпульсу призводить до зменшення значень дифракційного максимуму. Також показано, що відносну амплітуду дифракційного максимуму можна зменшити шляхом зменшення тривалості імпульсу та збільшенням кількості п'єзоелементів у робочій групі. Цей тип п'єзоелектричного перетворювача дозволить при зміні кута випромінювання ультразвукової хвилі впливати на всі ділянки завитки людини та обирати певну тривалість для безпечного впливу. Проведено математичний опис п’єзоелементів зі знаходження зв’язку між вхідними електричними та вихідними акустичними величинами в режимі випромінення та навпаки – в режимі прийому. Кожний елемент решітки представлений у вигляді чотириполюсника. Четвертий розділ показує результати розрахунків та наведені конструкції вимірювальних засобів: високочастотного ватметра без активних елементів для вимірювання споживаної п’єзоперетворювачем електричної потужності, радіометра для вимірювання акустичної потужності сфокусованих ультразвукових пучків. За їх допомогою проведено детальне експериментальне дослідження макету електроакустичної системи, а саме отримані частотні залежності випромінюваної акустичної потужності, споживаної електричної потужності та коефіцієнта корисної дії. Показано що розрахована інтенсивність є достатньою як для діагностичного, так і для терапевтичного використання розробленої акустичної системи. Як результат такий тип п'єзоперетворювача дасть можливість відрізняти захворювання середнього вуха людини від захворювань внутрішніх органів слухової системи, а отже проводити диференційну діагностику слухової системи. П’ятий розділ показує результати досліджень спектральних характеристик біоелектричної активності мозку студентів при прослуховуванні складних аудіо- сигналів, а саме, музичних композицій різного компонентно-структурного складу, що відрізняються наявністю мелодійної компоненти і швидкістю відтворення. На основі спектрального аналізу встановлено характерні частоти з найбільшою амплітудою з отриманого спектру, та розподілення композицій на три частотні групи: низькочастотні, середньочастотні та високочастотні. Запропонована методика експерименту для перевірки впливу ряду музичних композицій на ритми головного мозку, зокрема альфа-, бета-, дельта - і тета - ритми. Отримані результати відображені на картах активності мозку за частотами та за діапазонами для ритмів головного мозку, які відповідають активності мозку під час прослуховування кожної композиції. На базі отриманих результатів встановлено необхідність збільшення часу експозиції респондента до дії акустичного сигналу та узагальнено отримані терапевтичні результати. Зазначені досліди були виконані в заглушеній кімнаті на базі кафедри Акустичних та Мультимедійних електронних систем та за участі Інституту кардіології імені академіка М. Д. Стражеска НАМН України. Статистичний аналіз результатів дослідження проводився із застосуванням пакетів прикладних програм Microsoft Excel і PHPStorm. Згідно обробки ЕЕГ-даних вдалося оцінити статистично значущі зміни в ПЕА мозку, пов'язані не тільки з впливом окремих характеристик прослуховуваних композицій, а й виявити взаємний їх вплив на емоційний стан людини. Практичне значення одержаних в дисертаційній роботі результатів полягає в тому, що результати досліджень можуть бути використані для експериментального дослідження впливу на завитку внутрішнього вуха людини та його подальше впровадження в медичних закладах.Документ Відкритий доступ Способи керування паралельним фільтром в системі координат методу двох ватметрів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Кутафін, Юрій Володимирович; Артеменко, Михайло ЮхимовичКутафін Ю.В. Способи керування паралельним фільтром в системі координат методу двох ватметрів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 171 «Електроніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2023. В дисертації отримано такі нові наукові результати: 1. Аналіз методів дослідження енергетичних процесів в багатофазних системах живлення та способів керування паралельними активними фільтрами (ПАФ) показав, що компенсація струмів небажаних складових миттєвої та інтегральної потужностей здійснюється за ускладненими процедурами з неодноразовим матричним перетвореннями координат векторів струмів та напруг завищеної розмірності, а перспективним напрямом зменшення кількості вимірюваних та оброблюваних змінних для активної фільтрації трифазної трипровідної системи живлення є перехід в систему координат методу двох ватметрів (СКМДВ), яка оперує з двома лінійними напругами та з двома відповідними струмами. 2. В результаті розвитку теорії потужності багатофазних систем електроживлення вперше в СКМДВ визначені такі базові поняття теорії потужності трифазної трипровідної системи як миттєві активний та неактивний струми, неактивна миттєва потужність, активний інтегральний струм, що закладає теоретичні засади енергоефективної паралельної активної фільтрації з досягненням одиничних значень миттєвого чи інтегрального коефіцієнтів потужності. 3. На основі оптимальних декомпозицій струмів навантаження та відповідних миттєвих та інтегральних потужностей втрат трифазних трипровідних систем електроживлення вперше запропоновано чотири способи керування ПАФ в СКМДВ, кожен з яких забезпечує екстремальне значення одного з параметрів якості споживання електроенергії. Перевагами реалізації цих способів в СКМДВ є підвищення точності та швидкості систем керування напівпровідниковими перетворювачами у складі активних фільтрів та відновлюваних джерел енергії шляхом усунення подвійного матричного перетворення координат, а також підвищення їх ефективності та зменшення вартості через зменшення кількості сенсорів, транзисторних регуляторів, індукторів та виключення резистивної системи організації точки штучного заземлення для вимірювання фазних напруг. 4. Запропоновано комбіновану систему керування ПАФ в системі координат методу двох ватметрів, яка в залежності від умов використання реалізовує один з чотирьох способів активної фільтрації, оптимальних за наступними критеріями: максимальна енергоефективність за миттєвою чи інтегральною потужністю втрат в лінії передачі, відсутність пульсацій миттєвої потужності трифазного джерела, симетрія та синусоїдність споживаних струмів в умовах несиметрії джерела та навантаження. 5. Вперше встановлено залежність таких базових поняття теорії інтегральної потужності трифазної трипровідної системи, як повна потужність, активний струм та мінімальна потужність втрат в лінії передачі, від співвідношення опорів лінії передачі, що дозволило адоптувати енергоефективний спосіб керування ПАФ в СКМДВ, який мінімізує потужність втрат трифазної трипровідної лінії передачі, до врахування цього фактора. 6. Вперше визначений та верифікований віртуальним експериментом коригувальний коефіцієнт формул повної потужності та виграшу за потужністю втрат з урахуванням наявності обмежень на симетричну синусоїдну форму споживаних струмів, значення якого може бути використане для прогнозування максимального навантаження трифазної трипровідної системи з дотриманням існуючих вимог на якість електричної енергії в точках загального підключення. 7. Вперше запропоновано ідентифікувати потужність небалансу трифазної трипровідної системи електроживлення двома окремими ортогональними складовими та встановлено інтегральні формули їх визначення, що можуть бути використані для активної фільтрації відповідних струмів. 8. Запропоновано новий спосіб керування ПАФ в СКМДВ, призначений для вибіркової компенсації неактивних потужностей трифазної трипровідної системи живлення, виміряних шляхом обробки за встановленими формулами показань чотирьох ватметрів. 9. Експериментальні дослідження підтвердили адекватність запропонованих формул теорії потужності та способів керування ПАФ в СКМДВ. Найбільш перспективним є запропонований інтегральний спосіб керування активною фільтрацією з опорним вектором, що формується з лінійних напруг прямої послідовності, який забезпечує мінімальну потужність втрат лінії передачі за симетричних синусоїдних струмів трифазного джерела. В дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу створення нових та удосконалення існуючих способів керування паралельними активними фільтрами для підвищення якості електроенергії трифазної трипровідної системи живлення на основі розвитку теорії потужності в системі координат методу двох ватметрів. Зміст дисертаційного дослідження викладений у чотирьох розділах, у яких представлені результати дослідження. У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету та перераховано задачі дослідження, описані методи дослідження, перераховано задачі дослідження. Окрім того було приведено відомості про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. В першому розділі розглянуто паралельні активні фільтри багатофазних систем електроживлення за декількома показниками покращення якості електроенергії, основними з яких є коефіцієнт потужності та коефіцієнт загальних гармонічних спотворень струму. Показано, що прогресивним напрямом теорії потужності та фільтрації багатофазних систем електроживлення є визначення їх базових понять, таких як повна потужність та активний струм в системах координат зменшеної розмірності, зокрема, для трифазної трипровідної системи живлення – в СКМДВ, де миттєва реактивна потужність представлена єдиною складовою. Проведено аналіз способів керування паралельними активними фільтрами трифазної трипровідної системи живлення який показав, що компенсація струмів небажаних складових потужності здійснюється за ускладненими обчислювальними алгоритмами з неодноразовими матричними перетвореннями координат струму та напруги. З чого випливає задача розробки способів керування паралельним ПАФ в перспективній СКМДВ, що дозволяє зменшити кількість сенсорів та імпульсних регуляторів та не потребує матричних перетворень координат і організації точки штучного заземлення для вимірювання напруг. Показано, що силова частина ПАФ з керуванням в СКМДВ може бути побудована на основі інвертора за двофазною напівмостовою схемою, а формувач імпульсів керування транзисторами може бути виконаний з індивідуальним гістерезисом регулювання струму кожної фази, що дозволить підвищити точність та гнучкість, а також урізноманітнити функціональність керування ПАФ. В другому розділі набула розвитку теорія потужності багатофазних систем електроживлення та вперше в СКМДВ визначені такі базові поняття теорії потужності трифазної трипровідної системи як миттєві активний та неактивні струми, неактивна миттєва потужність, активний інтегральний струм, що закладає теоретичні засади енергоефективної паралельної активної фільтрації з досягненням одиничних значень миттєвого чи інтегрального коефіцієнтів потужності. На основі оптимальних декомпозицій струмів навантаження та відповідних миттєвих та інтегральних потужностей втрат трифазних трипровідних систем електроживлення, вперше запропоновано чотири способи керування ПАФ в СКМДВ, кожен з яких забезпечує екстремальне значення одного з параметрів якості споживаної електроенергії. Визначено мінімальні значення миттєвих та інтегральних потужностей втрат, що супроводжують кожну з чотирьох зазначених способів при передачі енергії з заданою величиною активної потужності. Перевагами реалізації цих способів в СКМДВ є підвищення точності та швидкості систем керування напівпровідниковими перетворювачами у складі активних фільтрів та відновлюваних джерел енергії шляхом усунення подвійного матричного перетворення координат, а також підвищення їх ефективності та зменшення вартості через зменшення кількості сенсорів, транзисторних регуляторів, індукторів та виключення резистивної системи організації точки штучного заземлення для вимірювання фазних напруг. Запропоновано функціональну схему комбінованої системи керування ПАФ в СКМДВ, яка в залежності від умов використання реалізовує один з чотирьох способів активної фільтрації, оптимальних за наступними критеріями: максимальна енергоефективність за миттєвою чи інтегральною потужністю втрат в лінії передачі, відсутність пульсацій миттєвої активної потужності трифазного джерела, максимальна енергоефективність з дотриманням симетрії та синусоїдності споживаних струмів в умовах несиметрії джерела та навантаження. Запропоновано методику та здійснено розрахунки енергозберігаючих ефектів від застосування інтегральних способів керування ПАФ, що підтверджені комп’ютерним моделюванням. Зокрема, встановлено, що коефіцієнт виграшу за потужністю інтегральних втрат для kG- та mnG-навантаження не залежить від фактора несиметрії напруг джерела, а повністю визначається значеннями параметрів навантаження k, m та n; в умовах несиметрії джерела відсутність пульсацій миттєвої потужності трифазного джерела не забезпечує максимальної енергоефективності. Найбільш перспективним є запропонований інтегральний спосіб керування активною фільтрацією в СКМДВ з опорним вектором, утвореним з симетричних складових лінійних напруг прямої послідовності чергування фаз, що забезпечує симетричні синусоїдальні струми мережі при майже однаковій енергоефективності зі способом формування активного струму в лінії передачі. Вперше встановлено залежність таких базових поняття теорії інтегральної потужності трифазної трипровідної системи, як повна потужність, активний струм та мінімальна потужність втрат в лінії передачі, від співвідношення опорів лінії передачі, що дозволило адоптувати енергоефективний спосіб керування ПАФ в СКМДВ, який мінімізує потужність втрат трифазної трипровідної лінії передачі, до врахування цього фактора. Вперше визначений коригувальний коефіцієнт формул повної потужності та виграшу за потужністю втрат за наявності обмежень на симетричну синусоїдну форму споживаних струмів, значення якого може бути використане для прогнозування максимального теплового навантаження трифазної трипровідної системи з дотриманням існуючих вимог на якість електричної енергії в точках загального підключення. Розроблена стратегія активної фільтрації в СКМДВ для підвищення якості електричної енергії в точках загального підключення, що забезпечує симетричні синусоїдні струми трифазного джерела та мінімальну потужність втрат на різних опорах лінії передачі. В третьому розділі запропоновано функціональну схему детектора прямої послідовності лінійних напруг, що застосовуються в СКМДВ, для можливості реалізації ПАФ способів формування синусоїдних симетричних споживаних струмів в умовах несиметрії джерела та навантаження трифазної трипровідної системи. Запропоновано ідентифікувати потужність небалансу трифазної трипровідної системи електроживлення в симетричному синусоїдному режимі джерела двома ортогональними складовими, кожна з яких визначає окремий квадратичний внесок у квадрат повної потужності та може бути використана для спрощення процесу керування в розподіленій активній фільтрації. Отримано інтегральні формули для визначення ортогональних складових потужності небалансу та встановлено зв’язок між неактивними складовими потужності та параметрами лінійного несиметричного навантаження, що дозволило верифікувати ці інтегральні формули шляхом комп’ютерного моделювання. Визначення чотирьох скалярних потужностей трифазної трипровідної системи шляхом вимірювання активних потужностей струмів і напруг цієї системи, представлених в αβ-системі координат дозволило вдвічі зменшити кількість застосовуваних ватметрів порівняно з використанням неперетворюваних значень струмів і напруг. Встановлені інтегральні формули для визначення чотирьох зазначених скалярних потужностей трифазної трипровідної системи в СКМДВ, відповідно до яких також потрібно використовувати чотири ватметри, але без застосування матричних αβперетворень струмів та напруг. Запропоновано новий спосіб керування ПАФ в СКМДВ, призначений для вибіркової компенсації неактивних потужностей трифазної трипровідної системи живлення, значення яких може задаватися централізованою системою керування мікрогрід в процесі розподіленої фільтрації, або вимірюватися шляхом обробки за встановленими формулами показань чотирьох ватметрів при автономному функціонуванні ПАФ. В четвертому розділі комп’ютерним моделюванням підтверджена ефективність модифікації способу компенсації неактивних струмів трифазної трипровідної залізничної електромережі в СКМДВ, що забезпечує одиничне значення інтегрального коефіцієнта потужності в умовах змінюваного двофазного навантаження. Верифіковані віртуальними експериментами дві енергоефективні стратегії активної фільтрації в СКМДВ. Перша з них мінімізує потужність втрат трифазної трипровідної лінії передачі з різними значеннями її опорів та забезпечує одиничне значення коефіцієнта потужності. Друга стратегія відповідно до рекомендації IEEE Std. 1459-2010 забезпечує мінімальну потужність втрат лінії передачі при симетричних синусоїдних струмах трифазного джерела. Також віртуальним експериментом підтверджена адекватність аналітичного виразу для коригувального коефіцієнта формул повної потужності та виграшу за потужністю втрат трифазної трипровідної системи з різними опорами лінії передачі за наявності обмежень на симетричну синусоїдну форму споживаних струмів. Дані комп’ютерного експерименту підтвердили адекватність запропонованих формул визначення в СКМДВ чотирьох скалярних потужностей трифазної трипровідної системи за показаннями чотирьох ватметрів. Апробований спосіб керування ПАФ в СКМДВ, призначений для вибіркової компенсації неактивних потужностей, шляхом побудови комп’ютерної моделі ПАФ з ланцюгом зворотного зв'язку для компенсації виміряних потужностей небалансу. Ефективність дії моделі підтверджена відсутністю пульсацій миттєвої потужності трифазного джерела при комутації активного навантаження однієї з фаз.