Дисертації (АЕМК)
Постійне посилання зібрання
У зібранні розміщено дисертації, які захищені працівниками кафедри.
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Моделі та методи моніторингу енергоефективності регіонів України(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Докшина, Софія Юріївна; Розен, Віктор ПетровичДокшина С.Ю. Моделі та методи моніторингу енергоефективності регіонів України. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктор філософії за спеціальністю 141 –«Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» (14–Електрична інжерерія). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2023. Дисертаційне дослідження «Моделі та методи моніторингу енергоефективності регіонів України» присвячене актуальному науковому завданню підвищення рівня енергоефективності регіонів України шляхом розроблення моделей та методів моніторингу, задля забезпечення енергетичної та екологічної безпек країни. Для виконання аналізу було вибрано підсектор опалення сектору домогосподарств як найбільший споживач енергії серед інших секторів, та транспортний сектор як один із найбільших споживачів та забруднювачів CO2. Дисертаційне дослідження відповідає пріоритетному напрямку розвитку країни: «Енергетика та енергоефективність» (Технології розроблення та використання нових видів палива, відновлюваних і альтернативних джерел енергії та видів палива; Енергоефективність і енергозбереження, ринки енергоресурсів, Екологічно збалансована енергетична безпека) що затверджений постановою Кабінету міністрів України від 7 вересня 2011 р. № 942 «Про затвердження переліку пріоритетних тематичних напрямів наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2023 року». Та виконувалось спільно з Університетом Лотарингії (Université de Lorraine), Франція, за програмою академічної мобільності ERASMUS+ KA107 у період з 03.04.2023 по 02.09.2023 р. У першому розділі розглянуто стан енергоефективності в Україні, досліджено методи що застосовані в Енергетичних стратегіях, виконано SWOTаналіз рівня енергоефективності регіонів України. Визначено мету та завдання дослідження. За оцінками моніторингово звіту індикаторів сталого розвитку в Україні 2021 року, навіть у період до масштабного вторгнення 2022 року, 7 з 14 цілей індикаторів сталого розвитку, що стосувались енергоефективності, не були досягнуті. Енергетична стратегія України змінювалась тричі впродовж 11 років, причому, у Першій та Другій стратегіях застосовувався підхід прогнозування попиту на енергоносії за трьома сценаріями економічного зростання (середньорічного зростання ВВП), у Третій стратегії застосовувався метод складання алгоритмів заради досягнення бажаних результатів. Ключовими орієнтирами у напрямку розвитку енергетики України є зниження імпортозалежності нафтопродуктів, газу та атомних продуктів, поліпшення екологічної ситуації, що можуть бути досягнуті шляхом впровадження енергоефективних заходів модернізації систем виробітку та розподілу енергії, будівель, Євроінтеграції та розвитку відновлювальних джерел енергії та альтернативних видів палива. Визначено позитивні та негативні чинники впливу на рівень енергоефективності України. Негативно на рівень енергоефективності України впливають наступні чинники: енергетичний чинник: енергоблоки атомних енергостанцій, водопровідні мережі, системи розподілу, та, особливо, споживання тепла знаходяться у незадовільному стані; екологічний чинник: рівень забруднення повітря станом на 2022 вважається підвищеним, економічний чинник: майже чверть ВВП в Україні перебуває в тіні, з початку воєнного вторгнення 24 лютого 2022 року, та станом на 1 вересня 2022 року, Україна понесла збитки у 127 млрд. доларів США, з яких на першому місці житлові будівлі, на другому інфраструктура, соціальний чинник: низька інформованість населення стосовно переваг енергоефективності, низький рівень життя населення байдужість населення. Позитивно на рівень енергоефективності впливають: проєкти з модернізації енергосистеми, розвиток енергосервісних компаній (ЕСКО), соціальні програми, програми міжнародної підтримки, розвиток ВДЕ та можливості отримання альтернативного виду палива. Разом з тим, найбільшу вагу у рівні енергоефективності відіграють чинники технологічного та стратегічного характеру, на другому місці виявились чинники екологічного та соціального характеру, вагомими, але без можливості вплинути на них є чинники економічного та непередбачуваного характеру. Мета. Підвищення рівня енергоефективності регіонів України шляхом розроблення регіональних моделей моніторингу. Актуальність. Тема спрямована на підвищення енергетичної безпеки України та вирішення задачі оцінювання енергоефективності регіонів України. Новизна теми полягає у розробленні моделі оцінювання енергоефективності регіонів України житлового та транспортного секторів, що надасть можливість виробити стратегії підвищення рівня енергоефективності регіонів України. Об'єкт: процес споживання тепло-, електро- енергії, газоспоживання та споживання моторних палив регіонами України. Предмет: індикатори енергоефективності регіонів та їх зв'язки, чинники впливу на енергоефективність, моделі оцінювання енергоефективності регіонів, технології підвищення енергоефективності, методи оцінки складних багатофакторних систем. Завдання: 1. Дослідити вимоги до індикаторів енергоефективності, світові індикатори енергоефективності та індикатори в Україні; 2. Дослідити методи оцінки складних багатофакторних систем; 3. Розробити алгоритм інтервального оцінювання індикаторів енергоефективності регіонів України; 4. Розробити алгоритм розрахунку споживання на опалення житлового сектору регіонів України; 5. Розробити алгоритм розрахунку споживання газу транспортного сектору регіонів України; 6. Виконати класифікацію житлового сектору регіонів України з використанням дискримінантного аналізу та аналізу головних компонент; 7. Виконати класифікацію транспортного сектору регіонів України з використанням дискримінантного аналізу та аналізу головних компонент; 8. Виконати порівняльний аналіз результатів класифікації житлового та транспортного секторів регіонів України; 9. Побудувати модель бенчмаркінгу регіонів України всередині кластерних груп; 10. Проаналізувати можливості застосування альтернативних технологій підвищення енергоефективності в Україні та шляхів їх оптимізації; 11. Розробити алгоритм та модель моніторингу енергоефективності регіонів України. У Розділі 2 виконано аналіз сучасних баз даних з енергоефективності. Встановлено, шо сучасні бази даних з енергоефективності та наведені стандарти відображають секторальний підхід до оцінювання енергоефективності за країнами. Поділ секторів за різними рівнями деталізації (на підсектори), розрахунок індикаторів та індексів енергоефективності, застосування методів коригування, наприклад, таких як кліматичні поправки, коригування за паритетом купівельної спроможності, підходи до вибору базового року для порівняння – дозволяють порівнювати рівні енергоефективності та обсяги серед країн на високому рівні. Для підвищення рівня енергоефективності окремої країни, ці методи можливо застосовувати на регіональному рівні з подальшим застосуванням бенчмаркінгу. Запровоновано для оцінювання рівня енергоефективності всередині країни, застосовувати методи оцінки складних багатофакторних систем, серед яких є методи кластеризації, метод головних компонент та дискримінантний аналіз. Для кластерного аналізу було вибрано два методи кластеризації із попереднім заданням кількості кластерів (кластеризація методом k-середніх та агломеративна кластеризація), та методи без попереднього задання кластерів такі як кластеризація за щільністю (DBSCAN) та афініативна кластеризація (affinity clustering). Класифікація споживачів енергії різними методами дозволить оцінити розбіжності за різними рівнями енергоефективності певного сектору та визначення кластерів, котрі потребують першочергових дій у енергоефективних заходах задля забезпечення сталого розвитку країни. Метод головних компонент дозволить зменшити розмірність даних за потреби задля підвищення якості кластеризації. Дискримінантний аналіз допоможе знайти ключові індикатори що впливають на рівень енергоефективності у заданому секторі. А подальший бенчмаркінг регіонів України дозволить додатково визначити рейтинг регіонів всередині кластерних груп. Сектор домогосподарств має найбільші перспективи у підвищенні рівня енергоефективності, оскільки історично складає третину споживання, а підсектор опалення споживає найбільше серед даних підсекторів сектору споживання (напр., охолодження, освітлення, гаряче водопостачання). Транспортний сектор є одним з найбільших забруднювачів повітря. Однак, дані підходи можуть застосовуватись і до інших секторів. У Розділі 3 побудовані інтервальні графіки індикаторів енергоефективності підсектору опалення сектору домогосподарств та транспортного сектору регіонів України, що дозволило оцінити динамічні зміни даних індикаторів у цих регіонах та виконати попереднє порівняння регіонів. Визначено найкращі моделі оцінювання для цих даних та вироблено стратегії розвитку кластерних груп регіонів України. Розроблено метод моніторингу енергоефективності та алгоритм оцінювання рівня енергоефективності на основі кластерної стабільності. Найкращим результатом кластеризації для підсектору опалення виявився метод к-середніх з включенням м. Київ та з наступними даними: Середня температура за опалювальний період, оС, Споживання природного газу на житло, м3/житло, Споживання електроенергії на житло, кВт/год, Споживання вугілля на житло, тис. т/ житло, Середньомісячна заробітна плата штатних працівників, грн; Валовий регіональний продукт на одну особу (у фактичних цінах), грн. Даний метод має кластерну нестабільність лише в одному регіоні. Однак, більшу інформативність несуть результати агломеративної кластеризації з кластерною нестабільністю у трьох регіонах. Тому опишемо стратегії розвитку за останнім згаданим аналізом. Для кластерних груп підсектору опаленя регіонів України доцільні наступні заходи: для кластеру 0 доцільно застосувати для даних регіонів заходи з модернізації центрального теплопостачання з переходом на роззосереджені джерела енергії та розглядом альтернативних джерел енергії (оскільки температура середня серед інших регіонів – можливий розгляд біогазових установок та вітрогенераторів); для кластеру 1 доцільно розглянути проектні рішення щодо переходу до роззосереджених джерел електричної енергії, оскільки температура найменша – доцільно встановлювати вітрогенератори у комбінації з водневими установками. Споживання газу відображає баланс між централізованим газопостачанням; для кластеру 2, що має регіони із сприятливим кліматом, варто розглянути проекти з опаленням від комбінованих установок з вітрогенераторами, сонячними панелями та водневими установками. Для всіх регіонів доцільно розглянути перехід від опалювальних установок з використанням газу до установок з використанням альтернативних видів палива (як паливо з пластикових та гумових відходів та біогазу). Найкращі результати для транспортного сектору показала модель за методом головних компонент (2 компоненти) з подальною кластеризацією методом к-середніх з кластерною нестабільністю у чотирьох регіонах. Для кластерних груп транспортного сектору доцільні наступні заходи. Доцільно, особливо для кластеру 2, котрий має найбільші показники серед інших регіонів: покращити громадський транспорт для зменшення використання особистих авто; запровадження програм лояльності для пасажирів громадського транспорту; оптимізувати логістику вантажів, сприяючи ефективному використанню вантажівок та мінімізації порожніх пробігів (задача комівояжера, додатки для покращення ефективності маршрутів та управління транспортом); використовувати технології моніторингу та аналітики для ефективного використання транспортних засобів; заохочувати використання гібридних технологій та систем відновлювальної енергії для автотранспорту; надавати фінансові стимули для компаній, що використовують енергоефективні технології у транспорті. У четвертому розділі було досліджено потенціал альтернатиних джерел енергії, а саме отримання альтернативного моторного палива з пластикових відходів та відходів зношених шин в Україні та оптимізація біогазової установки анаеробного зброджування за допомогою штучної нейронної мережі. Проведена аналітична оцінка з офіційних статистичних джерел показала, що потенціал отримання палива від переробки пластику, що накопичився на спеціально облаштованих звалищах к кінцю 2020 року, становить від 5,43 до 17,2 тис тон палива. При налагодженні екологістики, щорічно можливо отримувати від 9,39 до 29,74 тис. тон палива. А якщо поводження з пластиковими відходами не зміниться, при налагодженні збору неутилізованого пластику, до 2030 року можливо отримати від 137,54 до 435,53 тис. т палива. Потенціал отримання палива від переробки зношених шин, що утворились на спеціально облаштованих звалищах к кінцю 2020 року становить від 1,99 до 3,13 тис. т палива. При налагодженні екологістики, щороку можливо отримувати від 5,27 до 8,26 тис. т палива від зношених шин. Якщо поводження з утилізацією зношених шин не зміниться, до 2030 року, при налагодженні їх збору, можливо отримати від 110,45 до 173,04 тис. т палива. Однак, варто зазначити, що при непрямому оцінюванні потенціалу, обсяги отримання моторного палива можуть бути значно більшими. Розроблена модель ШНМ установки анаеробного зброджування дала змогу здійснити ідентифікацію оптимальних робочих параметрів реактора-метантенка, які призводять до збільшення виходу метану на понад 12,6%. Так, оптимальною температурою для підвищення виходу біогазу є 39oС; рівень pH 8,0; співвідношення органіки до сухої фракції повинно складати 98,8%. Для кращої роботи установки слід підвищувати вміст амонію азоту на 5%, проте вміст вільних летких жирних кислот у субстраті доцільно зменшити на 46%. Дослідження продемонструвало, що модель ШНМ є корисним інструментом для моделювання та оптимізації виробництва біогазу з метантенку в різних робочих умовах. Практичне значення отриманого потенціалу моторного палива полягає в подальшому розвитку налагодженню екологістики збору небезпечних відходів в Україні та їх подальшого перетворення у паливо, що може забезпечити транспорний сектор та використовуватись як сировина заміщення газу для опалення громад від котельних, що використовують газ, а також у комбінації з електротехнічними установками. Отримані оптимальні значення установки анаеробного зброджування, дозволяють підвищити ККД даних установок на 12,6% та сприятиме їх впровадженню для опалення громад. Все це дозволить забезпечити енергетичну та екологічну безпеку країни, а також сприятиме підвищенню рівня економіки. Наукова новизна дослідження полягає у тому, що: 1. Набула подальшого розвитку реалізація моніторингу енергоефективності регіонів України, зокрема, кластерний підхід до розмежування регіонів України з використанням дискримінантного аналізу, та модель бенчмаркінгу всередині кластерів. 2. Вперше побудовано інтервальне оцінювання індикаторів енергоефективності, що дозволяє порівнювати регіони у динаміці крічних змін. 3. Запропоновано метод оцінювання рівня енергоефективності регіонів України, що дозволяє досягти кластерної стабільності та виробити стратегії розвитку для кожного кластеру. 4. Запропонована модель розрахунку зі статистичних джерел газо-, тепло- електроспоживання та споживання вугілля у розрахунку на опалення одиниці житла у регіонах та газоспоживання транспортним сектором регіонів. 5. Удосконалено систему виробництва біогазової установки за рахунок чого можливо досягти підвищення її ККД на 12,6%. Практичне значення. Розроблені методологія розрахунку параметрів для оцінювання опалення житлового сектору, методологія розрахунку параметрів для оцінювання транспортного сектору регіонів України, методологія інтервального оцінювання індикаторів енергоефективності регіонів України, модель бенчмаркінгу регіонів України, алгоритм оцінювання рівня енергоефективності регіонів України на основі кластерної стабільності, загальна модель моніторингу енергоефективності, та алгоритм оцінювання рівня енергоефективності можливо використовувати для оцінювання рівня енергоефективності у наступні роки та для інших секторів. Розрахований потенціал отримання моторного палива варто враховувати при розробленні Дорожньої карти збору та утилізації небезпечних відходів. Підвищення продуктивності біогазових установок анаеробного зброджування забезпечуватиметься за рахунок використання співвідношення робочих параметрів установки анаеробного зброджування, що отримані шляхом використання штучної нейронної мережі у даній роботі. Дисертаційне дослідження складається з 231 сторінка, 5 додатків. Основна частина дисертації містить 53 рисунка та 16 таблиць.Документ Відкритий доступ Частотно-регульований електропривод підвищеної радіаційної стійкості для вантажопідйомних машин сховища радіоактивних відходів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Мугенов, Даніїл Джалільович; Мазуренко, Леонід ІвановичМугенов Д.Д. Частотно-регульований електропривод підвищеної радіаційної стійкості для вантажопідйомних машин сховища радіоактивних відходів. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» (14 - Електрична інженерія). - Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, Київ, 2023. В роботі здійснено аналіз проблемної області застосування частотнорегульованих електроприводів середньої потужності в умовах впливу іонізуючого випромінювання. Встановлено, що в 2020 році частка атомної енергетики в структурі загального первинного постачання енергоресурсів становила 23.2 %. Відповідно до «Енергетичної стратегії України на період до 2035 року» прогнозується, що частка атомної генерації в загальному обсязі виробництва електроенергії зростатиме, що неминуче призведе до збільшення кількості радіоактивних відходів. Для захоронення або довгострокового зберігання таких відходів застосовують спеціалізовані сховища радіоактивних відходів. В дисертаційній роботі розглядається приповерхневе сховище радіоактивних відходів комплексу виробництв «Вектор». Сховище має протяжність 120 метрів і для транспортування блоків із радіоактивними відходами в якості вантажопідйомної машини застосовується мостовий кран. Розглянуто структуру системи електроприводів мостового крану. Виявлено, що оператор здійснює керування із сусідньої будівлі за допомогою органів управління і системи відео спостереження. Силові агрегати електроприводів виконані за схемою перетворювач частоти - асинхронний двигун з короткозамкненим ротором і розташовуються безпосередньо на мості крану, а пристрої керування – в приміщенні управління. Для обміну інформацією між електроприводами на мосту крана і органами управління застосовується атмосферний оптичний канал зв’язку. В мостовому крані застосовуються частотно-регульовані електроприводи загальнопромислового виконання, тобто не вживаються жодні заходи і спеціальні технології для радіаційного захисту обладнання. Для врахування радіаційних ефектів обрано величину поглиненої дози іонізуючого випромінювання. Проведено огляд конструкції і матеріалів, з яких складається кожен з елементів електроприводу. Складові матеріали електроприводу поділено на категорії за функціоналом і проведено огляд впливу іонізуючого випромінювання на: матеріали, що виконують механічні функції; провідники; напівпровідники; діелектрики; магнітні матеріали; пасивні елементи електричних кіл. Виявлено, що напівпровідникові пристрої мають найменшу стійкість до іонізуючого випромінювання, зокрема деградація властивостей кремнію починається із поглиненої дози 1 крад, на відміну від діелектриків (1 Мрад) та конструкційної сталі (100 Мрад). В подальшому дослідження зорієнтовано на найслабкішій ланці системи, тобто на напівпровідникових приладах. Частотно-регульований електропривод підйому мостового крану сховища радіоактивних відходів містить перетворювач частоти із ланкою постійного струму. Розглянуто структуру силового напівпровідникового каналу частотнорегульованого електроприводу. Розкрито, що для перетворювачів частоти середньої потужності в якості ключів інвертора застосовують біполярні транзистори з ізольованим затвором. Оскільки дослідження радіаційних ефектів таких транзисторів в літературі не виявлено, прийнято рішення про застосування схеми заміщення біполярного транзистора з ізольованим затвором. Для дослідження радіаційних ефектів в біполярних транзисторах з ізольованим затвором обрано схему заміщення на основі елементів, радіаційні ефекти яких відомі. Проведено моделювання схеми заміщення біполярного транзистора з ізольованим затвором з метою встановлення її достовірності. Побудовані вольт-амперні і передаточні характеристики в достатній мірі збігаються із заводськими характеристиками прототипу. Розглянуто два типи драйверів управління силовими ключами інвертора – на основі польових (метал-діелектрик-напівпровідникових) і біполярних транзисторів. Побудовані електричні схеми заміщення силового напівпровідникового каналу перетворювача частоти із цими драйверами. Синтезовано і досліджено математичні моделі напівпровідникових силових каналів перетворювача частоти для врахування радіаційних ефектів. Для цього розглянуто радіаційні ефекти в окремих напівпровідникових елементах силового каналу перетворювача частоти: діодах, біполярних і польових (метал-діелектрик-напівпровідникових) транзисторах і оптронах. Записані рівняння електричної рівноваги для електричних схем заміщення силового напівпровідникового каналу перетворювача частоти із обома варіантами драйверів. Ці рівняння є математичною моделлю для розрахунку вихідної напруги перетворювача частоти середньої потужності від величини поглиненої дози. В процесі порівняння двох варіантів виявлено, що система із драйверами на основі біполярних транзисторів стійкіша за систему із драйверами на основі польових транзисторів: відмова перетворювача частоти з драйверами на біполярних транзисторах настає при поглиненій дозі більше 800 крад, в той час як система з польовими транзисторами драйверів виходить з ладу після 300 крад. Дослідження синтезованої моделі дозволило визначити напівпровідниковий пристрій в складі силового каналу перетворювача частоти, зміна параметрів якого найсуттєвіше впливає на роботу системи. Для вирішення цього питання в дійсній математичній моделі замість існуючих напівпровідникових пристроїв по черзі підставлялися ідеалізовані, тобто нечутливі до впливу радіації. Виявлено, що в системі із драйверами на основі біполярних транзисторів використання радіаційно нечутливого біполярного транзистора в складі БТІЗ забезпечує незмінну амплітуду вихідної напруги перетворювача частоти із зростанням дози до 800 крад, після чого настає функціональна відмова. З’ясовано, що радіаційна зміна параметрів оптрона найсуттєвіше впливає на роботу всієї системи. Оскільки атмосферний оптичний канал зв’язку – це, по суті, оптрон, випромінювач і фотоприймач якого віддалені один від одного в просторі на значну відстань (до 150 метрів), він потребує додаткового дослідження з врахуванням особливостей його архітектури, включення в схему електропривода і зміни довжини оптичного каналу викликаного пересуванням мосту. Розглянуто функціональну схему і технічні характеристики атмосферного оптичного каналу зв’язку. Як критерій якості передачі даних обрано коефіцієнт бітових помилок – відношення помилкових двійкових символів на виході системи, поділене на загальне число прийнятих двійкових символів, при довжині переданої двійковій послідовності, що прямує до нескінченності. Виконано аналіз факторів, що погіршують якість передачі інформації, до таких факторів відносяться: послаблення потужності отриманого приймачем сигналу внаслідок не безкінечно вузької діаграми спрямованості передатчика; шумові перешкоди передатчика, каналу і приймача; деградація викликана впливом іонізуючої радіації; природна деградація лазера; послаблення лазерного випромінювання в атмосфері. На основі структурної схеми атмосферного оптичного каналу зв’язку побудовано його імітаційну модель в середовищі MATLAB/Simulink. Синтезовану модель досліджено і на основі побудованої залежності коефіцієнта бітових помилок від відношення сигнал / шум встановлено її адекватність. Задля підвищення якості передачі в атмосферному оптичному каналі зв’язку запропоновано застосування штучної нейронної мережі в складі демодулятора. Такий демодулятор оперує векторами, а не миттєвими значеннями сигналів, що дозволяє достовірно класифікувати сигнал при низьких значеннях відношення сигнал / шум. Сформовано і оброблено навчальну вибірку для навчання штучної нейронної мережі. Виходячи із задачі класифікації обрано, навчено і протестовано дев’ять типів архітектур штучних нейронних мереж. Позитивного результату вдалося досягти лише з двома типами: прямого поширення із двома лініями затримки і радіально-базисної мережі. Ймовірнісна радіально базисна мережа показала найнижчий коефіцієнт бітових помилок при відношенні сигнал / шум від 0 до 0.7 дБ, проте велика кількість нейронів прихованого шару (583) потребувала значного часу моделювання, а у втіленні в апаратному забезпеченні потребуватиме великої обчислювальної потужності. Мережа прямого поширення із 24 нейронами прихованого шару і 2 лініями затримки входу показала найнижчий коефіцієнт бітових помилок при відношенні сигнал / шум більше за 0.7 дБ. На нижчих відношеннях сигнал / шум її крива співпадає із кривою штучної нейронної мережі із 25 нейронами і вони нижчі за криву демодулятора на основі компаратора. Наукова новизна полягає у наступному: − розроблено наукові підходи до оцінки радіаційної стійкості частотнорегульованого електроприводу вантажопідйомних машин сховища радіоактивних відходів шляхом визначення характеру впливу іонізуючого випромінювання на його структурні елементи, що дає змогу виявити такі з них, що потребують удосконалення або заміни; − отримали подальший розвиток математичні моделі силових напівпровідникових каналів перетворювача частоти стосовно використання біполярних і метал-діелектрик-напівпровідникових транзисторів у драйверах управління транзисторами інвертора шляхом врахування величини прямого падіння напруги на діоді, порогової напруги польових транзисторів, колекторного опору біполярних транзисторів та коефіцієнту передачі по струму в оптронах, що дозволяє оцінити вплив іонізуючого випромінювання на стійкість роботи таких напівпровідникових елементів; − шляхом математичного моделювання встановлено, що схема перетворювача частоти із драйверами на основі біполярних транзисторів стійкіша до впливу іонізуючого випромінювання та функціонує до дози 800 крад проти 250 крад у випадку драйвера на основі метал-діелектрик- напівпровідникових транзисторів, що дозволяє рекомендувати в умовах впливу радіації використовувати саме такі драйвери на основі біполярних транзисторів; − науково обґрунтовано особливості використання атмосферного оптичного каналу зв’язку в умовах впливу іонізуючої радіації шляхом його імітаційного моделювання в складі системи управління електроприводами мостового крану сховища радіоактивних відходів, що дає змогу максимізувати рівень якості передачі даних за умови невтручання у внутрішню структуру передатчика і приймача; − розвинуто науковий підхід до процедури демодуляції сигналів керування, що за допомогою атмосферного оптичного каналу зв’язку надходять від віддаленого пульта на вхід частотно-регульованого електроприводу вантажопідйомних машин сховища радіоактивних відходів, шляхом застосування штучної нейронної мережі, що дозволило знизити коефіцієнт бітових помилок на всьому діапазоні відношення сигнал шум. Практичне значення полягає в тому, що розроблено імітаційну модель силового напівпровідникового каналу перетворювача частоти із ланкою постійного струму в середовищі MATLAB/Simulink, яка дозволяє досліджувати вплив величини поглиненої дози на амплітуду вихідної напруги; розроблено технічне рішення підвищення якості передачі даних в атмосферному оптичному каналі зв’язку шляхом застосування штучної нейронної мережі в його демодуляторі; запропоновані рекомендації щодо підвищення радіаційної стійкості частотно-регульованого електроприводу і зниження коефіцієнту бітових помилок атмосферного оптичного каналу зв’язку при низьких значеннях відношення сигнал / шум.