СПЕЦІАЛІЗОВАНА КОМП’ЮТЕРНА СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЮ ТА ПАРАМЕТРИЧНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ ТЕРМОАКУСТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ : СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕРМОАККУСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Краткое описание

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КОРАБЛЕБУДУВАННЯ 

імені адмірала Макарова 

На правах рукопису 

Коробко Олексій Володимирович 

УДК 004.75+681.5.015.23 

СПЕЦІАЛІЗОВАНА КОМП’ЮТЕРНА СИСТЕМА  

ДЛЯ КОНТРОЛЮ ТА ПАРАМЕТРИЧНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ 

ТЕРМОАКУСТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ 

05.13.05 – Комп’ютерні системи та компоненти 

Дисертація на здобуття наукового ступеня 

кандидата технічних наук 

Науковий керівник 

доктор технічних наук, професор 

Кондратенко Юрій Пантелійович 

Миколаїв – 2013

ЗМІСТ 

ВСТУП........................................................................................................................ 4 

РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ ВИКОРИСТАННЯ СКС ДЛЯ 

КОНТРОЛЮ ТЕРМОАКУСТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ................................. 12 

1.1. Формалізація сфер застосування термоакустичних систем в сучасних 

технічних комплексах ................................................................................. 12 

1.2. Огляд засобів та методів контролю термоакустичних процесів ........... 15 

1.3. Комп’ютерні засоби оптимізації та контролю термоакустичних   

систем ........................................................................................................... 20 

1.4. Висновки за розділом та постановка завдань дослідження ................... 24 

РОЗДІЛ 2. ЗАВДАННЯ, СТРУКТУРНА ОРГАНІЗАЦІЯ ТА КОМПОНЕНТИ 

СКС ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕРМОАКУСТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ ............. 27 

2.1. Завдання та особливості компонування СКС для контролю та 

оптимізації ТАП .......................................................................................... 27 

2.2. Основні фізичні параметри, що характеризують роботу ТАП ............. 29 

2.3. Структурний аналіз ТАК: різновиди та основні складові 

термоакустичних установок ....................................................................... 34 

2.4. Математичні моделі для дослідження робочих параметрів ТАА ......... 38 

2.5. Опис структури розробленої спеціалізованої комп’ютерної системи 

контролю термоакустичних параметрів ................................................... 43 

Висновки за розділом 2 .................................................................................... 59 

РОЗДІЛ 3. ПРОГРАМНО-АЛГОРИТМІЧНА РЕАЛІЗАЦІЯ 

СПЕЦІАЛІЗОВАНОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ КОНТРОЛЮ 

ТЕРМОАКУСТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ......................................................... 61 

3.1. Розробка алгоритмів роботи периферійних пристроїв СКС ................. 61 

3.2. Розробка програмного середовища для контролю параметрів 

термоакустичних систем ............................................................................ 66 

3.3. Синтез людино-машинного інтерфейсу спеціалізованої комп’ютерної 

системи з використанням SCADA TraceMode6 ....................................... 80 

Висновки за розділом 3 .................................................................................... 85 

РОЗДІЛ 4. СИНТЕЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ АЛГОРИТМІВ ПАРАМЕТРИЧНОЇ 

ОПТИМІЗАЦІЇ ТАП ЗА ДОПОМОГОЮ СПЕЦІАЛІЗОВАНОЇ 

КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ ........................................................................ 86 

3 

4.1. Розробка алгоритму параметричної оптимізації ТАА за екстремальним 

значенням акустичного тиску .................................................................... 86 

4.2. Розробка механізмів контролю робочих параметрів термоакустичних 

та механоакустичних ТАА на основі двоточкових інформаційно-вимірювальних схем ................................................................................. 106 

4.3. Формалізація параметрів непрямого впливу на ефективність роботи 

ТАА ............................................................................................................. 122 

Висновки за розділом 4 .................................................................................. 126 

РОЗДІЛ 5. СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА СИСТЕМИ НЕПРЯМОГО 

ВПЛИВУ НА ТЕРМОАКУСТИЧНІ ПРОЦЕСИ ......................................... 127 

5.1. Ідентифікація термоакустичних об’єктів з використанням алгоритмів 

регресійного методу найменших квадратів ........................................... 127 

5.2. Синтез моделі системи непрямого контролю термоакустичних 

процесів ...................................................................................................... 140 

5.3. Розробка цифрового регулятору для системи непрямого контролю 

ефективності роботи ТАА ........................................................................ 145 

5.4. Синтез нечіткого регулятору для системи непрямого контролю 

ефективності роботи ТАА ........................................................................ 157 

5.5. Порівняльний аналіз якісних характеристик цифрових систем з ПД-регулятором та регуляторами на основі нечіткої логіки ...................... 170 

Висновки за розділом 5 .................................................................................. 172 

ВИСНОВКИ ........................................................................................................... 174 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ............................................................. 177 

ДОДАТОК А .......................................................................................................... 192 

ДОДАТОК Б .......................................................................................................... 196 

ДОДАТОК В .......................................................................................................... 198 

ДОДАТОК Д .......................................................................................................... 208 

ДОДАТОК Е .......................................................................................................... 217 

ДОДАТОК З ........................................................................................................... 226 

ВСТУП 

Енергетичні установки, як суднові так і стаціонарні, а також більшість 

виробничих  процесів  у  промисловості,  характеризуються  великою 

енергоємністю та як наслідок, великим обсягом низькопотенційних теплових 

викидів, які є потенціалом для енергозберігаючих технологій.  

Одним  з  перспективних  напрямків  розвитку  систем  утилізації 

низькотемпературних  вторинних  енергоресурсів  (ВЕР)  є  застосування 

термоакустичних  апаратів  (ТАА).  Робочий  процес  даних  теплових  машин 

базується  на  взаємоперетвореннях  акустичної  та  теплової  енергій,  що  є 

причиною  високої  чутливості  термоакустичних  (ТА)  систем  до  властивостей 

робочого  тіла  (в'язкості,  щільності,  теплопровідності),  а  також  до  впливів 

зовнішнього  середовища  (температури,  тиску  тощо),  що  обумовлює 

необхідність здійснення постійного контролю термоакустичних процесів. 

Для  підвищення  ефективності  різнотипних  термоакустичних  апаратів, 

зокрема: термоакустичних двигунів (ТАД), термоакустичних теплових насосів 

(ТАТН)  та  рефрижераторів  (ТАР)  доцільним  є  використання спеціалізованих 

комп’ютерних систем (СКС), що здатні в режимі реального часу здійснювати 

оптимізацію робочих параметрів ТАА. Слід відзначити, що в якості джерела 

акустичних  пульсацій  для  ТАТН  та  ТАР  можуть  виступати  ТАД 

(термоакустичні ТАА), електроакустичні генератори (електроакустичні ТАА), а 

також  будь-які  джерела  механічних  пульсацій  високої  амплітуди  –  двигуни 

внутрішнього  згоряння,  компресори  тощо  (механоакустичні  ТАА).    На 

теперішній час зусиллями іноземних вчених N. Rott, G. W. Swift, T. Tomonaga, 

Y.  Li,  B.  L.  Minner,  J.  E.  Braun,  T.  S.  Ryan,  T.  Biwa,  Y. Tashiro,  H.  Nomura,  Y. 

Ueda та ін. вже розв’язано багато задач, пов’язаних з питаннями контролю та 

структурно-параметричної  оптимізації  термоакустичних  процесів  (ТАП) 

електроакустичних систем, а також здійсненням контролю робочих параметрів 

інших видів ТАА.  

5 

Разом  з  тим,  наявні  системи  контролю  механоакустичних  та 

термоакустичних  ТАА  характеризуються  низькою  автоматизованістю,  що 

спричинена складністю вимірювання акустичних параметрів. Так, традиційний 

метод  побудови  інформаційно-вимірювальних  схем  для  контролю  ТАП 

базується  на  необхідності  одночасного  вимірювання  акустичного  тиску  та 

коливальної  швидкості  за  допомогою  датчику  тиску  і  лазерного 

допплерівського  анемометру,  а  отже  потребує  коштовного  обладнання  та 

наявності  прозорої  ланки  (зони)  резонатору  для  проходження  лазерних 

променів. Дані недоліки роблять недоцільним його застосування при реалізації 

автоматизованих та автоматичних систем контролю ТАА. Поява та стрімкий 

розвиток  дешевих  високопродуктивних  мікропроцесорних  систем  надає 

можливість  реалізації  складних  швидкодіючих  систем  контролю 

термоакустичних  процесів  з  використанням  непрямих  методів  визначення 

акустичних  параметрів,  що  дозволить  створити  комплексну  спеціалізовану 

комп’ютерну  систему  автоматизованого  контролю  та  параметричної 

оптимізації ТАА всіх типів. 

Отже,  розробка  СКС  для  контролю  та  параметричної  оптимізації 

термоакустичних  процесів,  що  використовує  новітні  цифрові  технології  та 

базується  на  непрямих  методах  визначення  акустичних  параметрів  є 

актуальною задачею. 

Зв’язок  роботи  з  науковими  програмами,  планами,  темами. 

Дисертаційна  робота  проводилась  відповідно  до  пріоритетних  напрямків 

науково-дослідних робіт  Національного  університету  кораблебудування імені 

адмірала  Макарова  згідно  координованих  планів  Міністерства  освіти,  науки 

молоді  та  спорту  України,  зокрема,  в  рамках  наукових  досліджень  за 

держбюджетними  темами  "Розробка  теоретичних  основ  проектування 

термоакустичних  систем  використання  низькопотенційних  вторинних  та 

відновлювальних енергоресурсів" (номер державної реєстрації 0111U002311) та 

"Розробка  екологічно  безпечної  технології  екопірогенезісу  для  утилізації 

органічних відходів та низькосортного вугілля з отриманням альтернативних 

6 

видів пального" (номер державної реєстрації 0111U009084), в яких автор брав 

участь як виконавець. 

Мета  і  задачі  дослідження.  Метою  дисертаційного  дослідження  є 

розвиток  механізмів,  алгоритмів,  структури  і  програмно-апаратних  засобів 

спеціалізованої  комп’ютерної  системи  для  контролю  та  параметричної 

оптимізації термоакустичних процесів. 

Виконання  поставленої  мети  забезпечується  в  дисертаційній  роботі 

шляхом розв’язання наступних завдань дослідження: 

-  визначення завдань та структурної організації СКС для контролю ТАП за 

рахунок  вивчення  та  узагальнення  сучасних  методів  та  апаратних  засобів 

побудови  інформаційно-вимірювальних  схем  контролю  термоакустичних 

процесів; 

-  розробка  математичного  апарату  для  проведення  аналізу  та 

систематизації параметрів, що характеризують робочий процес ТАА на етапі їх 

синтезу; 

-  програмна  та  апаратна  реалізація  СКС  для  контролю  термоакустичних 

процесів,  синтез  людино-машинного  інтерфейсу  системи  контролю  ТАП  з 

використанням  SCADA-системи  TRACE MODE 6,  впровадження  алгоритмів 

цифрової обробки сигналів в програмну складову СКС для зменшення впливу 

неконтрольованих завад та підвищення точності роботи системи; 

-  проведення експериментальних досліджень термоакустичних апаратів із 

використанням  розробленої  СКС  та  виявлення  механізмів  впливу  на  основні 

параметри ТАА для їх оптимізації; 

-  розробка  та  програмна  реалізація  алгоритмів  аналізу  частотних 

характеристик  резонатору  ТАА,  синтез  механізмів  та  програмно-технічних 

засобів для оптимізації параметрів термоакустичних процесів; 

-  розробка  методик  комплексного  контролю  термоакустичних  систем  з 

використанням непрямих методів визначення акустичних параметрів на основі 

двоточкових інформаційно-вимірювальних схем; 

7 

-  синтез  математичних  моделей  складових  частин  ТАА  та  цифрового 

регулятора ТАП, що реалізує непрямий вплив на амплітуду акустичного тиску 

за рахунок зміни довжини резонатору ТАА;  

-  дослідження  якісних  характеристик  систем  управління  ТАП  з 

інтелектуальними  цифровими  регуляторами  на  основі  нечіткої  логіки,  що 

враховують  структурні  особливості  ТАА  та  компенсують  зовнішні, 

неконтрольовані впливи. 

Об’єкт  досліджень  –  контроль  та  керування  термоакустичними 

процесами  з  використанням  спеціалізованих  комп’ютерних  систем  для 

підвищення ефективності термоакустичних апаратів. 

Предмет досліджень – методи, алгоритми, моделі та програмно-апаратні 

засоби  спеціалізованих  комп’ютерних  систем  для  параметричної  оптимізації, 

контролю та автоматичного керування термоакустичними процесами. 

Методи дослідження. Проведені  в дисертаційній роботі дослідження  з 

розробки спеціалізованої комп’ютерної системи для контролю ТАП базуються 

на  комплексному  використанні  методів  теорії  автоматичного  управління  та 

алгоритмів  цифрової  обробки  сигналів;  синтез  математичних  моделей 

складових  частин  ТАА  здійснено  з  використанням  методу  найменших 

квадратів  та  регресійного  аналізу;  розв’язок  системи  інтегро-диференційних 

рівнянь,  що  описують  роботу  термоакустичних  систем,  виконано  з 

використанням  методу  скінченних  різниць;  побудову  розподіленої 

інформаційно-вимірювальної  системи  для  контролю  ТАП  виконано  з 

використанням принципів та алгоритмів організації обміну даними по моделі 

“клієнт-сервер”;  синтез  алгоритмів  параметричної  оптимізації  здійснено  з 

використанням  методів  чисельної  оптимізації  мультимодальних  функцій; 

проектування  цифрової  системи,  що  забезпечує  функціонування  алгоритмів 

оптимізації параметрів ТАА, виконано з використанням перетворення Тастіна, 

а також із застосуванням нечіткої логіки. 

Наукова  новизна  одержаних  результатів  полягає  в  розвитку  і 

поглибленні  методів  і  програмно-технічних  засобів  проектування 

8 

спеціалізованих  комп’ютерних  систем  та  їх  компонентів  для  здійснення 

контролю  та  параметричної  оптимізації  термоакустичних  апаратів.  Новими 

науковими результатами є: 

-  отримала  подальший  розвиток  математична  модель  термоакустичних 

процесів на основі системи рівнянь Ротта та методу скінченних різниць, яка за 

рахунок  використання  програмних  компонентів  розробленої  СКС  дозволяє  в 

режимі  реального  часу  обчислювати  просторовий  розподіл  фізичних 

параметрів ТАА;  

-  запропонована  структура  спеціалізованої  комп’ютерної  системи, 

сенсорне  забезпечення  якої,  на  відміну  від  відомих,  базується  на 

модифікованому  непрямому  методі  визначення  акустичних  параметрів  з 

застосуванням  двоточкових  інформаційно-вимірювальних  схем,  що  надає  їй 

універсальні властивості і дозволяє здійснювати контроль та експериментальні 

дослідження різнотипних ТАА; 

-  отримав  подальший  розвиток  механізм  параметричної  оптимізації 

термоакустичних  систем  з  використанням  експериментально  побудованих 

частотних  характеристик,  що  базується  на  градієнтному  методі  оптимізації 

мультимодальних  функцій  та  дозволяє  підвищити  ефективність  роботи 

електроакустичних ТАА за рахунок визначення в пошуковому режимі робочої 

резонансної частоти;   

-  отримав  подальший  розвиток  механізм  структурної  ідентифікації 

компонентів ТАА за рахунок апроксимації їх сукупністю динамічних ланок і 

нелінійних елементів з використанням методів лінійної та нелінійної регресії, 

що  забезпечує  спрощення  процедури  та  підвищення  адекватності  побудови 

математичних моделей ТАА на основі експериментальних даних; 

-  вперше розроблено структуру та експериментальну модель комп’ютерної 

системи  автоматичного  контролю  ТАА  типу  “ТАД – ТАТН”,  яка  дозволяє 

здійснювати параметричну оптимізацію структурованого об’єму резонатора та 

досліджувати  впливи  структурно-параметричних  змін  на  зовнішні 

9 

характеристики  ТАТН  із  застосуванням  непрямих  методів  визначення 

акустичних параметрів; 

-  удосконалено базу правил нечіткого цифрового регулятора для контуру 

комбінованого  керування  за  температурними  параметрами  та  похідною 

акустичного  тиску,  що  забезпечує  підвищення  робастних  властивостей  ТАА 

типу “ТА двигун – ТА тепловий насос”. 

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновані  методи, 

програмно-апаратні  засоби  синтезу  структури  та  алгоритмів  СКС  контролю 

термоакустичних  процесів,  а  також  методи  параметричної  оптимізації  ТАА 

можуть  бути  покладені  в  основу  розробки  ефективних  термоакустичних 

пристроїв. 

Розроблені в дисертаційній роботі підходи та програмно-технічні засоби 

побудови спеціалізованих комп’ютерних систем впроваджено на підприємстві 

ВАТ  "Український  науково-дослідний  інститут  технології  суднового 

машинобудування",  а  також  в  Національному  університеті  кораблебудування 

ім. адм. Макарова при виконанні завдань Державної цільової науково-технічної 

і  соціальної  програми  «Наука  в  університетах»  на  2008-2012  роки  в  рамках 

держбюджетних  тем  "Розробка  теоретичних  основ  проектування 

термоакустичних  систем  використання  низькопотенційних  вторинних  та 

відновлювальних  енергоресурсів"  (2011-2013  рр.)  та  "Розробка  екологічно 

безпечної  технології  екопірогенезісу  для  утилізації  органічних  відходів  та 

низькосортного вугілля з отриманням альтернативних видів пального" (2011-2012 рр.). 

Основні  положення,  висновки  та  рекомендації,  що  викладені  в 

дисертаційній роботі, використовуються в навчальному процесі Національного 

університету  кораблебудування  імені  адмірала  Макарова  при  підготовці 

студентів за напрямами "Комп’ютеризовані системи управління і автоматика", 

"Спеціалізовані  комп’ютерні  системи",  "Суднові  та  стаціонарні  енергетичні 

установки", “Теплоенергетика”. 

10 

Особистий внесок здобувача. Основні  результати,  які  виносяться  на 

захист, отримані здобувачем самостійно та опубліковані в 27 наукових працях. 

При  цьому  роботи  [23, 24]  опубліковано  здобувачем  самостійно;  в  роботах 

[1, 13, 26]  –  описано  структуру  та  основні  компоненти  спеціалізованої 

комп’ютерної  системи  контролю  ТАП;  в  [8, 9, 16, 25, 27]  –  запропоновано 

контрольно-вимірювальну  складову  та  людино-машинний  інтерфейс  СКС;  в 

[15]  запропоновано  принцип  керування  автономними  системами 

енергопостачання,  об’єкти  яких  є  джерелом  ВЕР  для  ТАП;  в  [7, 12, 21]  – 

здійснено аналіз та наведено результати експериментальних досліджень впливу 

робочих  параметрів  на  ефективність  ТАП;  в  роботах  [3, 5, 22]  розглянута 

методика ідентифікації та здійснено синтез математичних моделей ТАА та їх 

регресійний  аналіз;  в  [5, 6, 10, 14, 17, 18, 23, 24]  –  описано  методи  та 

програмно-апаратні  засоби  параметричної  оптимізації  ТАП  на  основі 

алгоритмів  чисельної  оптимізації  мультимодальних  функцій;  в  роботах  [1, 2] 

обґрунтовано  доцільність  використання  та  описано  реалізацію  двоточкових 

інформаційно-вимірювальних  схем  в  СКС  для  контролю  ТАП,  а  також 

представлено результати експериментальних досліджень. 

Апробація результатів дисертації. Основні  результати  дисертаційних 

досліджень  доповідалися  та  обговорювалися  на:  Міжнар.  наук.-техн.  конф. 

«Проблеми інформатики і моделювання» (Харків, НТУ «ХПІ», 2009, 2012); 10-й  Міжнар.  конф.  Pattern  Recognition  and  Information  Processing  PRIP’2009 

(Minsk,  Belarus,  2009);  4-й,  5-й  та  6-й  Міжнар.  конф.  Dependable  Systems, 

Services and Technologies (Кіровоград, 2009,  2010, Севастополь, ІБС, 2012); 17-й,  18-й  та  19-й  Міжнар.  конф.  з  автоматичного  управління  “Автоматика  / 

Automatics” (Харків, ХНУРЕ, 2010, Львів, НУ «Львівська політехніка», 2011, 

Київ,  НУХТ,  2012);  15-th  International  Modeling  School  of  AMSE-UAPL 

(Алушта,  2010);  6-й  Міжнар.  конф.  IEEE  “Intelligent  Data  Acquisition  and 

Advanced  Computing  Systems’2011”  (Чехія,  Прага,  2011);  9-й  Міжнар.  наук.-практ.  конф.  “Математичне  та  програмне  забезпечення  інтелектуальних 

систем”  (Дніпропетровськ,  ДНУ,  2011);  Наук.-техн.  конф.  «Інформаційні 

11 

технології  в  металургії  та  машинобудуванні»  (Дніпропетровськ,  НМетАУ, 

2012);  Міжнар.  конф.  AMSE  “The  International  Conference  on  Modeling  and 

Simulation in Engineering, Economics and Management”  (New  York,  USA,  2012); 

Міжнар.  наук.-техн.  конф.  «Електротехніка  і  електромеханіка»  (Миколаїв, 

НУК,  2010);  Всеукр.  наук.-техн.  конф.  «Інформаційно-керуючі  системи  і 

комплекси» (Миколаїв, НУК, 2011); Форумі молодих наук. НУК «Макаровські 

читання  –  2011»  (Миколаїв,  НУК,  2011);  Першій  міжнар.  наук.-техн.  конф. 

«Інновації в суднобудуванні та океанотехніці»  (Миколаїв, НУК, 2010); Наук.-техн. конф. професорсько-викладацького складу, присвяченій 90-річчю НУК ім. 

адм.  Макарова  (Миколаїв,  НУК,  2012);  Міжнар.  наук.-практ.  конф. 

«Ольвійський форум –  2012» (Севастополь, 2012); Всеукр. наук.-метод. конф. 

«Могилянські читання» (Миколаїв, ЧДУ, 2010, 2011, 2012). 

Публікації.  За темою дисертації опубліковано 27 робіт. Основні наукові 

результати дисертації опубліковані в 12 наукових статтях [1 – 12], 9 з яких в 

фахових журналах та збірниках наукових праць, 1 в міжнародному виданні [5] 

серії LNBIP (Springer), що включене до реєстру міжнародних наукометричних 

баз ISI Proceedings, DBLP, EI, Scopus, та додатково відображені в 7 матеріалах 

[13, 14, 17, 21, 22, 24, 27]  і  6  тезах  [18 – 20, 23, 25, 26]  Міжнародних  та 

всеукраїнських конференцій, отримано 2 патенти України на корисну модель 

[15, 16].  

Структура  дисертації.  Дисертація  складається  із  вступу,  п’яти  розділів, 

висновків, додатків та списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації 

складає  229  сторінок,  обсяг  основного  тексту  –  156  сторінок,  додатків  –  52 

сторінки.  Дисертація  містить  108  рисунків,  16  таблиць  та  посилання  на  148 

літературних джерел.

Список литературы

ВИСНОВКИ 

На  основі  аналізу  об'єкта  досліджень  встановлено,  що  підвищення 

ефективності  процесів  функціонування  термоакустичних  систем  можливе  за 

рахунок  удосконалення  існуючих  та  розробки  нових  методів  і  засобів 

оптимізації їх параметрів та структурної побудови. Запропоновані алгоритми, 

моделі і програмні засоби СКС дозволяють здійснювати комплексний контроль 

ТАП  на  основі  двоточкових  інформаційно-вимірювальних  схем,  а  також 

підвищення  ефективності  їх  роботи  за  рахунок  застосування  алгоритмів 

параметричної оптимізації. 

Отримано наступні результати та висновки: 

1. На  основі  аналізу  та  систематизації  робочих  параметрів 

термоакустичних  установок,  встановлено,  що  даним  системам  притаманна 

висока  залежність  ефективності  роботи  від  структурних  особливостей  їх 

побудови  (форма  та  довжина  резонатору,  положення  стеку  тощо)  та  низки 

неконтрольованих  параметрів  зовнішнього  середовища  (атмосферного  тиску, 

температури  навколишнього  середовища),  що  дозволяє  використовувати 

сучасні  СКС  на  режимах  контролю  параметрів  ТАА  для  підвищення  їх 

ефективності. 

2. Запропоновано  методику  розрахунку,  на  основі  програмних 

компонентів  розробленої  СКС,  просторового  розподілу  фізичних  параметрів 

ТАА в режимі реального часу, яка базується на лінійній математичній моделі 

Ротта та методі кінцевих різниць.  

3. Розроблено  програмно-алгоритмічні  засоби  для  параметричної 

оптимізації  ТАП  з  використанням  алгоритмів  чисельної  оптимізації 

мультимодальних  функцій.  Експериментальні  дослідження  СКС 

підтверджують  підвищення  ефективності  ТАТН  при  реалізації  режимів 

параметричної  оптимізації,  зокрема  збільшення  вихідної  різниці  температур 

між кінцями стеку ТАТН з 

4. Здійснено програмно-апаратну реалізацію комп’ютеризованої системи 

контролю  різнотипних  електроакустичних,  термоакустичних  та 

механоакустичних  ТАА  з  використанням  непрямих  методів  визначення 

акустичних показників на основі проведеного аналізу принципових фізичних 

параметрів,  що  характеризують  термоакустичні  процеси.  Запропонований 

підхід  до  компонування  СКС  дозволяє  уникнути  структурних  недоліків, 

зумовлених традиційними методами контролю акустичних параметрів.  

5. Для синтезу математичної моделі термоакустичної системи типу  “ТА 

двигун  –  ТА  тепловий  насос”  запропоновано  механізм  ідентифікації 

компонентів  ТАА  шляхом  апроксимації  їх  сукупністю  динамічних  ланок  та 

нелінійних  елементів  з  використанням  регресійного  методу  найменших 

квадратів. 

6. На  основі  вперше  розробленої  математичної  моделі  ТАА  типу    “ТА 

двигун – ТА тепловий насос” здійснено синтез цифрової підсистеми керування 

ТАП,  що  базується  на  чисельних  результатах  експериментального 

підтвердження непрямого впливу величини об’єму резонатора гілки ТАТН на 

амплітуду акустичного тиску. 

7. Зважаючи  на  високу  залежність  ефективності  ТАА  від  структурних 

особливостей  їх  компонентів,  а  також  від  непрогнозованих  параметрів 

зовнішнього  середовища,  в  розробленій  СКС  для  підвищення  її  робастних 

властивостей реалізовано алгоритми контролю ТАП на нечіткій логіці, зокрема 

для контуру комбінованого керування, з розробкою відповідної бази нечітких 

правил,  яка  враховує  особливості  функціонування  ТАП.  Введення 

розробленого  інтелектуального  регулятору  дозволило  скоротити  час 

перехідного  процесу  системи  з 

,  а  також  суттєво 

покращити якісні характеристики  системи “ТА двигун – ТА тепловий насос” в 

режимах різнотипного навантаження. 

8. Результати  дисертаційних  досліджень  стосовно  розробки  моделей, 

алгоритмів  та  програмно-технічних  засобів  побудови  спеціалізованих 

комп’ютерних  систем  впроваджено  в  ВАТ  "Український  науково-дослідний 

інститут  технології  суднового  машинобудування"  та  в  Національному 

університеті  кораблебудування  ім.  адм.  Макарова  при  виконанні  наукових 

завдань  двох  держбюджетних  тем  (ДР № 0111U002311,  ДР № 0111U009084). 

Основні положення, висновки і рекомендації, викладені в дисертаційній роботі, 

використовуються  в  навчальному  процесі  Інституту  автоматики  та 

електротехніки і Машинобудівного інституту Національного університету ко-раблебудування імені адмірала Макарова. 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 

1.  Кондратенко  Ю.П.  Спеціалізована  комп'ютерна  система  автоматичного 

контролю параметрів для оцінювання ефективності термоакустичних процесів / 

Ю.П.  Кондратенко,  О.В.  Коробко  //  Системні  технології.  Регіональний 

міжвузівський збірник наукових праць. Вип. 5 (82). – Дніпропетровськ, 2012. – 

С. 104-111.  

2.  Кондратенко Ю.П. Програмно-апаратні засоби для непрямого визначення і 

контролю  параметрів  електроакустичних  сигналів  на  основі  двоточкового 

методу  /  Ю.П.  Кондратенко,  О.В.  Коробко  //  Радіоелектронні  і  комп'ютерні 

системи. – Вип. 6 (58). – Харків, 2012. – С. 114-118.  

3.  Кондратенко  Ю.П.  Синтез  нелінійних  математичних  моделей  системи 

«генератор коливань –  резонатор ТАА» / Ю.П. Кондратенко, О.В.  Коробко // 

Системні  технології.  Регіональний  міжвузівський  збірник  наукових  праць.  – 

Вип. 3 (80). – Дніпропетровськ, 2012. – С. 40-48.  

4.  Кондратенко  Ю.П.  Фільтрація  завад  та  аналіз  характеристик  фільтрів  на 

основі  адаптивних  алгоритмів  та  нейронної  мережі  ADALINE  /  Ю.П. 

Кондратенко, О.В. Коробко, А.І. Свірідов // Вісник Національного технічного 

університету  «Харківський  політехнічний  інститут».  Серія:  Інформатика  та 

моделювання. Тематичний випуск: Інформатика і моделювання. – Харків: НТУ 

«ХПІ», 2012. – С. 101-112.  

5.  Kondratenko  Y.  Frequency  Tuning  Algorithm  for  Loudspeaker  Driven 

Thermoacoustic Refrigerator Optimization / Y. Kondratenko, O. Korobko, O. Kozlov 

//  Lecture  Notes  in  Business  Information  Processing:  Modeling  and  Simulation  in 

Engineering,  Economics  and  Management.  –  K.J.  Engemann,  A.M.  Gil-Lafuente, 

J.M.  Merigo  (Eds.).  –  Vol.  115.  –  Springer-Verlag,  Berlin,  Heidelberg,  2012.  –  Р. 

270-279.  

6.  Кондратенко  Ю.П.  Алгоритм  параметричної  оптимізації  термоакустичних 

систем з електромеханічним генератором / Ю.П. Кондратенко, О.В. Коробко // 

178 

Наукові праці: Наук.-метод. журнал. –  Том 173, Вип. 161, Серія: Комп’ютерні 

технології. – Миколаїв: ЧДУ ім. П.Могили, 2011. – С. 31-37.  

7.  Кондратенко Ю.П. Експериментальні дослідження впливу фронту звукової 

хвилі  на  ефективність  термоакустичних  процесів  /  Ю.П.  Кондратенко,  В.В. 

Коробко, О.В. Коробко // Технічні вісті. – №1 (31), №2(32). – Львів, 2010. – С. 

37-41.  

8.  Кондратенко  Ю.П.  Комп’ютерна  система  автоматичної  діагностики 

суднових  енергетичних  установок  /  Ю.П.  Кондратенко,  О.В.  Коробко  // 

Радіоелектронні і комп'ютерні системи. – Вип. 6 (47). – Харків, 2010. – С. 266-272.  

9.  Кондратенко  Ю.П.  Синтез  компьютерной  системы  распределенного 

термометрирования для автоматизации задач диагностики тепловых двигателей 

/  Ю.П.  Кондратенко,  А.В.  Коробко,  Г.В.  Кондратенко,  Э.А.  Швец  //  Вісник 

Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». 

Тематичний випуск: Інформатика і моделювання. – Харків, 2009. – С. 92-101.  

10. Кондратенко Ю.П. СППР для оптимізації транспортних  вантажопотоків з 

гарантобезпечною корекцією маршрутів в реальному часі / Ю.П. Кондратенко, 

О.В.  Коробко,  В.Ю.  Кондратенко,  Д.С.  Курікша  //  Радіоелектронні  і 

комп'ютерні системи. – Вип. 5 (39). – Харків, 2009. – С. 9-15.  

11. Кондратенко Ю.П. Вплив параметричної нестаціонарності компонентів на 

стійкість комп’ютеризованих систем / Ю.П. Кондратенко, Аль Суод Махмуд 

Мохаммад Салем, Кондратенко Г.В., Коробко О. В., Романов Д.О., Явішева І.В. 

// Наукові праці МДГУ ім. П.Могили, Серія: Комп’ютерні технології. – Том 90, 

Вип. 77. – Миколаїв, 2008. – С. 178-189.  

12. Коробко  О.В.  Розробка  та  випробування  комп’ютеризованої 

експериментальної  установки  для  дослідження  термоакустичних  процесів  / 

О.В. Коробко, Д.О. Горбачов // Збірник наукових праць студентів НУК. – Вип. 

1 (4). – Миколаїв, 2011. – С. 103-107.  

13. Kondratenko  Y.  Multisensor  data  acquisition  system  for  thermoacoustic 

processes analysis / Y. Kondratenko, V. Korobko, O. Korobko // Proceedings of the 

179 

6th  IEEE  international  conference  Intelligent  Data  Acquisition  and  Advanced 

Computing Systems IDAACS’2011. – Vol. 1. –  Prague, 2011. – P. 54-58.  

14. Kondratenko  Y.P.  Decision  Making  and  Optimization  of  Transport  Operations 

with  Real  Time  Freight-Flow  Correction  /  Y.P.  Kondratenko,  O.V.  Korobko,  V.Y. 

Kondratenko  //  Pattern  Recognition  and  Information  Processing  PRIP’2009.  –

Proceedings of the 10

th

 International Conference. – Minsk, Belarus, 2009.  –  Р. 267-271.  

15. Патент  України  на  корисну  модель  №41269.  Спосіб  керування 

енергозабезпеченням автономного об’єкта від поновлюваних джерел  енергії / 

Л.П.  Клименко,  Ю.П.  Кондратенко,  Л.М.  Дихта,  В.І.  Андрєєв,  Н.О. 

Воскобойнікова,  Н.Ю.  Караман,  О.В.  Коробко.  –  №  u200815222;  заявл. 

29.12.2008; опубл. 12.05.2009, Бюл. №9.  

16. Патент  України  на  корисну  модель  №77954.  Газогенератор  двозонний  / 

Л.М.  Маркіна,  С.С.  Рижков,  М.В.  Рудюк,  Ю.П.  Кондратенко,  О.В.  Коробко, 

О.В. Козлов. – № u201205401; заявл. 03.05.2012; опубл. 11.03.2013, Бюл. №5. 

17. Кондратенко  Ю.П.  Особливості  розв’язання  задач  параметричної 

оптимізації  для  підвищення  ефективності  термоакустичних  систем  /  Ю.П. 

Кондратенко, О.В. Коробко // Автоматика –  2012: Матер. XIX  міжнар. конф. з 

автоматичного управління  – Київ: НУХТ, 2012. – С. 212-213.  

18. Кондратенко  Ю.П.  Особливості  застосування  градієнтного  методу  для 

пошуку екстремального значення акустичного тиску ТАА / Ю.П. Кондратенко, 

О.В.  Коробко  //  Міжнар.  наук.-практ.  конф.  «Ольвійський  форум  –  2012».  – 

Севастополь, 2012. – С. 20-21.  

19. Кондратенко  Ю.П.  Порівняльний  аналіз  фільтрів,  синтезованих  на  основі 

адаптивних алгоритмів та нейронної системи ADALINE / Ю.П. Кондратенко, 

О.В.  Коробко,  А.І.  Свірідов  //  Проблеми  інформатики  і  моделювання.  Тези 

дванадцятої Міжнар. наук.-техн. конф. – Харків: НТУ «ХПІ», 2012. – С. 45.  

20. Коробко  А.В.  Параметрическая  идентификация  технических  систем  с 

использованием  адаптивного  фильтра,  основанного  на  рекуррентном  методе 

наименьших  квадратов  /  А.В.  Коробко,  А.И.  Свиридов  //  Автоматика  та 

180 

електротехніка: Матер. Всеукр. наук.-техн. конф. –  Миколаїв: НУК, 2012. –  С. 

73-76.  

21. Кондратенко  Ю.П.  Аналіз  впливу  частоти  звукового  сигналу  на 

ефективність термоакустичних процесів / Ю.П. Кондратенко, О.В. Коробко // 

Автоматика – 2011: Матер. XVIII міжнар. конф. з автоматичного управління. – 

Львів, 2011. – С. 390-391.  

22. Кондратенко  Ю.П.  Синтез  нелінійних  математичних  моделей 

термоакустичних апаратів / Ю.П. Кондратенко, О.В. Коробко // Математичне і 

програмне  забезпечення  інтелектуальних  систем  MPZIS-2011:  Матеріали  Х 

 Міжнар. наук.-практ. конф. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2011. – С. 135-136. 

23. Коробко О.В. Оптимізація параметрів акустичного сигналу при керуванні 

робочим  процесом  термоакустичних  систем  /  О.В.  Коробко  //  Макаровскі 

читання.  –  Миколаїв:  НУК,  2011.  –  Електронний  ресурс  [Режим  доступу]: 

http://goo.gl/ZkEWh.  

24. Коробко  О.В.  Оптимізація  структурних  компонентів  керованих 

термоакустичних апаратів на основі Delta-EC / О.В. Коробко // Інформаційно-керуючі системи і комплекси: Матеріали Всеукр. наук.-техн. конф. – Миколаїв: 

НУК, 2011. – С. 17-19. 

25. Кондратенко  Ю.П.  Комп’ютерна  система  автоматичної  діагностики 

головного двигуна судна / Ю.П. Кондратенко, О.В. Коробко // 17 Міжнародна 

конференція з автоматичного управління «Автоматика – 2010». Тези доповідей. 

Том 1. – Харків: ХНУРЕ, 2010. – С. 223-225. 

26. Кондратенко  Ю.П.  Структура  системи  комп’ютерного  контролю  та 

діагностики суднового ДВЗ / Ю.П. Кондратенко, О.В. Коробко // Інновації в 

суднобудуванні  та  океанотехніці:  Матеріали  I  наук.-техн.  конф.  –  Миколаїв: 

НУК, 2011. –  Електронний ресурс. Режим доступу: http://goo.gl/PdSgM. 

27. Коробко  А.В.  Расчет  истечения  высоковязкой  жидкости  при  переменном 

уровне / А.В. Коробко, Д.С. Курикша, Д.Н. Подопрыгора, М. Аль Массарвех // 

Електроніка  і  електромеханіка:  Матеріали  Всеукр.  наук.-техн.  конф.  – 

Миколаїв: НУК, 2007. – С. 90-94.  

181 

28.  Коробко  В.В.  Розвиток  технології  використання  вторинних 

енергоресурсів / В.В. Коробко //  Суднова енергетика: стан та проблеми. «ІУ 

Міжнародна науково-практична конференція НУК». Миколаїв 2009. – С. 30-32.  

29.  Юдаев  Б.Н.  Техническая  термодинамика.  Теплопередача  [Текст]  /  Б.Н. 

Юдаев. – М.: Высш. шк., 1988. – 479 с. 

30.  Spoelstra  S.  Thermoacoustic  heat  pumps  for  energy  savings  [Текст]  /  S. 

Spoelstra,  M.E.H.  Tijani  //  Grensoverschrijdende  akoestiek,  Nederlands  Akoestisch 

Genootschap, The Netherlands, 2005. – 23 p. 

31.  De  Blok  K.  Low  operating  temperature  integral  thermo  acoustic  devices  for 

solar  cooling  and  waste  heat  recovery  [Текст]  /  K.  De  Blok  //  Acoustic-2008, 

International conference, Paris, 2008.  

32.  Rott N. Thermoacoustics [Текст] / N. Rott // Adv. Appl. Mech. – №20 (135). – 

1980.  

33.  Wheatley  J.C.  The  natural  heat  engines  [Текст]  /  J.C.  Wheatley,  G.W.  Swift, 

A. Migliori // Los Alamos Science. – 1986. – №2 (14). 

34.  Tomonaga T. Fundamental Thermoacoustics [Текст] / T. Tomonaga // Tokyo, 

Uchida Rokakuno Publishing, 1998. 

35.  Swift  G.W.  Thermoacoustic:  A  unifying  perspective  for  some  engines  and 

refrigerators [Текст] / G.W. Swift. – American Institute of Physics, 2002, 300 p. 

36.  Стретт  Дж.  В.  Теория  звука.  Том.  2  [Текст]  /  Дж.  В.  Стретт  // 

Государственное издательство технико-теоретической литературы. –  М., 1958. 

– 475 с. 

37.  Зарембо Л.К. Введение в нелинейную акустику  [Текст]  / Л.К. Зарембо, 

В.А. Красильников. – М., 1966. – 520 с. 

38.  Галиуллин  Р. Г. Течение вязкой жидкости и теплообмен тел в звуковом 

поле  [Текст] / Р. Г. Галиуллин, В. Б. Репин, Н. Х. Халитов // Казань: Изд-во 

Казан. ун-та, 1978. – 128 c.  

39.  Борисов Ю.Я.  К  вопросу  о  потоках,  возникающих  в  стоячей  звуковой 

волне  [Текст]  /  Ю.Я.  Борисов ,  Ю.Г.  Статников   // Акустический 

журнал, №11(1), 1965. – c. 35-41. 

182 

40.  Морз Ф. Колебания и звук  /  Ф.  Морз.  –  Государственное издательство 

технико-теоретической литературы, Москва, 1949. – 573 c.  

41.  Поль Р.В. Механика, акустика и учение о теплоте / Р.В. Поль. – М., 1971. 

– 434 c.  

42.  Swift  G.  W.  Thermoacoustic  Engines  [Текст]  /  G.  W.  Swift  //  Journal  of  the 

Acoustical Society of America, Vol. 84, No. 4, 1988. – P. 1145–1180. 

43.  Backhaus S. A thermoacoustic-Stirling heat engine: Detailed study [Текст] / S. 

Backhaus, G. Swift // J. Acoustic. Soc. Am., №107, 2000. – P. 3148-3166. 

44.  Penelet  G.  Experimental  and  theoretical  study  of  processes  leading  to  steady-state  sound  in  annular  thermoacoustic    engines  [Текст]  /  G.  Penelet,  V.  Gusev,  P. 

Lotton, M. Bruneau // Physical Review, 2005. 

45.  Rossing  T.D.  Springer  handbook  of  acoustics  /  Rossing  T.D.  –  Springer 

Science Business Media, LLC New York, 2007. – 1036 p.  

46.  Hu J.Y. A 41K heat-driven thermoacoustic cryocooler /  Hu, J.Y, Daiv W. and 

Luov E.C. // Chinese Journal of Engineering Thermophysics, 27, 2006. – P. 189-192. 

47.  Bassem  M.  M.  Thermoacoustic  Stirling  Heat  Pump  Working  as  a  Heater/  M. 

M.  Bassem,  Y.  Ueda,  A.  Akisawa  //  Applied  Physics  Express.  –  Vol.  4,  2011.  – 

107301 / DOI: 10.1143/APEX.4.107301. 

48.  Rott  N.  Damped  and  thermally  driven  acoustic  oscillations  /  N.  Rott  //  Z. 

Angew. Math. Phys. – Vol. 20, 1969. – P. 230-243. 

49.  Swift G. W. Acoustic recovery of lost power in pulse tube refrigerators / G. W. 

Swift // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 105, 1998. – P. 711-724. 

50.  Tominaga  A.  Thermodynamic  aspect  of  thermoacoustic  phenomena  /  A. 

Tominaga // Cryogenics. – Vol. 35, 1995. – P. 427-440. 

51.  Ceperley  P.H.  A  pistonless  stirling  engine  -  the  traveling  wave  heat  engine  / 

P.H.  Ceperley  //  Journal  of  Acoustical  Society  of  America.  –  Vol.  66,  1979.  –  P. 

1508. 

52.  Garrett  S.L.  Thermoacoustic  engines  and  refrigerators  /  S.L.  Garrett  //  

American Journal of Physics. – Vol. 72, 2004. – P. 11–17. 

183 

53.  Gusev  V.  Bruneau  Asymptotic  theory  of  nonlinear  acoustic  waves  in  a 

thermoacoustic  prime-mover  /  V.  Gusev,  H.  Bailliet,  P.  Lotton,  M.  Bruneau  // 

Acustica. – Vol. 86, 2000. – P. 25–38. 

54.  Ryan T. S. Design and control of a standing-wave thermoacoustic refrigerator / 

T. S. Ryan // University of Pittsburgh. – 2006, 101 p. 

55.  Yazaki T. Measurement of sound generation in thermoacoustic oscillations / T. 

Yazaki, A. Tominaga //  Proc. R. Soc. London. – Vol. A 454, 1998. – P. 2113–2122. 

56.  Biwa T. Experimental demonstration of thermoacoustic energy conversion in a 

resonator / T. Biwa, Y. Tashiro, U. Mizutani, M. Kozuka, T. Yazaki // Phys. Rev. – 

Vol. 69, 2004. 

57.  Ueda  Y.  Acoustic  field  in  a  thermoacoustic  Stirling  engine  having  a  looped 

tube and resonator / Y. Ueda, T. Biwa, U. Mizutani, T. Yazaki // Appl. Phys. Lett. – 

Vol. 81, 2002. – P. 5252–5254. 

58.  Tijani  M.E.H.  Loudspeaker-driven  thermo-acoustic  refrigeration  /  M.E.H. 

Tijani // Eindhoven: Technische Universiteit Eindhoven, 2001. – 170 p. 

59.  Wakeland R. S. Use of electrodynamic drivers in thermoacoustic refrigerators / 

R. S. Wakeland // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 107, 2000. – P. 827–832. 

60.  Li Y. Adaptive tuning of an electrodynamically driven thermoacoustic cooler / 

Y. Li, B.L. Minner, G.T.C. Chiu, L. Mongeau, J.  E. Braun // J. Acoust. Soc. Am. – 

Vol. 111 (3), 2002. – P. 1251-1258. 

61.  Huelsz  G.  Temperature  Measurements  inside  the  Oscillatory  Boundary  Layer 

Produced by Acoustic Waves / G. Huelsz, E. Ramos // The Journal of the Acoustical 

Society of America. – Vol. 103, 1998. – P. 1532. 

62.  Bailliet H. Acoustic Power flow measurement in a thermoacoustic resonator by 

means  of  laser  Doppler  anemometry  (L.D.A.)  and  microphonic  measurement  /  H. 

Bailliet,  P.  Lotton,  M.  Bruneau,  V.  Gusiev,  J.C.  Valiere,  B.  Gazengel  //  Applied 

Acoustics. – Vol. 60, 2000. – P. 1-11. 

63.  Hann  D.B.  Particle  image  velocimetry  for  the  measurement  of  mean  and 

acoustic particle velocities / D.B. Hann, C.A. Greated // Meas. Sci. Technol. – Vol. 8, 

1997. – P. 656-660. 

184 

64.  Huelsz  G  Hot-wire  anemometry  in  acoustic  waves  /  G.  Huelsz,  F.  Lopez-Alquicira // Experiments in Fluids. – Vol. 30, 2001. – P. 283-285. 

65.  Mao  X.  Measurement  of  Boundary  Layer  in  a  Channel  of  Parallel-Plate 

Thermoacoustic  Stack  /  X.  Mao,  A.J.  Jaworski  //  Proc.  22nd  International  Congress 

of Refrigeration. – China, 21 August 2007. – paper ICR07-A1-275. 

66.  Mao  X.A.  The  boundary  layer  velocity  measurements  in  a  high-amplitude 

standing wave thermoacoustic stack / X.A. Mao, A.J. Jaworski, L. Shi // Proc. 22nd 

IIR International Congress of Refrigeration. – Beijing, 2007. – paper ICR07-A1-281. 

67.  Beranek  L.L.  Acoustic  measurements  /  L.L.  Beranek  //  New  York:  Wiley.  – 

1949. 

68.  Biwa  T.  Experimental  verification  of  a  two-sensor  acoustic  intensity 

measurement in lossy ducts / T. Biwa, Y. Tashiro, H. Nomura, Y. Ueda, T. Yazaki // 

J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 124, 2008. – РР. 1584–1590. 

69.  Campbell  M.  Review  of  LDA  and  PIV  applied  to  the  measurement  of  sound 

and  acoustic  streaming  /  M.  Campbell,  J.A.  Cosgrove,  C.A.  Greated,  S.  Jack,  D. 

Rockliff // Optics and Laser Technology. – Vol. 32, 2000. – P. 629-639. 

70.  Nabavi  M.  Simultaneous  measurement  of  acoustic  and  streaming  velocities 

using  synchronized  PIV  technique”  /  M.  Nabavi,  M.H.K.  Siddiqui,  J.  Dargahi  // 

Meas. Sci. Technol. – Vol. 18, 2007. – P. 1811–1817. 

71.  Hann,  D.B.  The  measurement  of  flow  velocity  and  acoustic  particle  velocity 

using particle-image velocimetry / D.B. Hann, C.A. Greated // Meas. Sci. Technol. – 

Vol. 8, 1997. – P. 1517-1522. 

72.  Mao X. PIV Studies of Coherent Structures Generated at the End of a Stack of 

Parallel Plates in a Standing Wave Acoustic Field / X. Mao, Z. Yu, A. J. Jaworski // 

Experiments in Fluids. – Vol, 45, 2008. – P. 833-846. 

73.  Fusco A. M. Two-sensor power measurements in lossy ducts / A. M. Fusco, W. 

C. Ward, G. W. Swift // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 91, 1992. – P. 2229-2235. 

74.  Biwa  T.  Acoustic  intensity  measurement  in  a  narrow  duct  by  a  two-sensor 

method / T. Biwa, Y. Tashiro, H. Nomura, Y. Ueda, T. Yazaki // Rev. Sci. Instrum. – 

Vol. 78, 2007 

185 

75.  Bodén H.  Influence  of  errors  on  the  two-michrophone  method  for  measuring 

acoustic properties in ducts / H. Bodén, M. Åbom // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 79, 

1986. – P. 541–549. 

76.  Ward  B.  Design  Environment  for  Low-amplitude  Thermoacoustic  Energy 

Conversion  /  B.  Ward,  J.  Clark,  G.  Swift  //  Los  Alamos  National  Laboratory.  – 

2008. – 282 p. 

77.  Ward W.C Design Environment for Low-amplitude Thermoacoustic Engines / 

W.C. Ward, G.W. Swift // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 95, 1994. – P. 3671. 

78.  Zoontjens  L.  Development  of  a  Low-Cost  Loudspeaker-Driven 

Thermoacoustic  Refrigerator  /  L.  Zoontjens,  C.Q.  Howard,  A.C.  Zander,  B.S. 

Cazzolato // Proceedings of ACOUSTICS. – Australia, 2005. – P. 1-7. 

79.  Telesz  M.P.  Design  and  testing  of  a  thermoacoustic  power  converter  /  M.P. 

Telesz // Georgia Institute of Technology, – USA, 2006. – 157 p. 

80.  Gedeon  D.Sage  User’s Guide  [Електронний ресурс]  /  D.  Gedeon  //  Gedeon 

Associatesб 2013. – Режим доступу: http://goo.gl/7NPRQ. 

81.  National  Instruments  Instruments  LabVIEW  Version  7.1  Software 

[Електронний ресурс]. – Режим доступу: www.ni.com.  

82.  Пейч  Л.И.  LabVIEW  для  новичков  и  специалистов  /  Л.И.  Пейч,  Д.А. 

Точилин, Б.П. Поллакю. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 384 с. 

83.  Евдокимов  Ю.К.  LabVIEW  для  радиоинженера /  Ю.К.  Евдокимов,  В.Р. 

Линдваль, Г.И. Щербаков. – М.: ДМК Прес, 2007. – 400 с. 

84.  Лемб  Г.  Динамическая  теория  звука  /  Лемб  Г.  –  Государственное 

издательство физико-математической литературы, Москва, 1960. – 372 с.  

85.  Кайно Г. Акустические волны / Г. Кайно. – М.: Мир, 1990. 

86.  Красильников А.В. Введение в акустику / А.В. Красильников. – М.: МГУ, 

1992. 

87.  Mathematical  Aspects  of  Thermoacoustics  /  ISBN  978-90-386-1862-3  NUR 

919. 

186 

88.  Коробко  В.В.  Особенности  теплофизических  процессов  в 

термоакустических тепловых машинах [Електронний ресурс]  / В.В. Коробко  // 

Вестник НУК. – № 1, 2011. – Режим доступу: http://goo.gl/WxFjc. 

89.  Swift  G.W.  Analysis  and  Performance  of  a  Large  Thermoacoustic  Engine  / 

G.W. Swift // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 92 (3), 1992. – P. 1551-1563. 

90.  Wheatley  J.  An  Intrinsically  Irreversible  Thermoacoustic  Heat  Engine  /  J. 

Wheatley, T. Hofler., G.W. Swift., A. Migliori // J. Acoust. Soc. Am. – Vol. 74 (1), 

1983. – P. 153-170. 

91.  Бузник  В.М.  Теплопередача  в  судовых  энергетических  установках  / 

В.М. Бузник. – Л.: «Судостроение». – 376 с. 

92.  Tijani  M.E.H.  Design  of  thermoacoustic  refrigerators  /  M.E.H.  Tijani,  J.C.H. 

Zeegers, A.T.A.M. de Waele // Cryogenics. – Vol. 42, 2002. – P. 49–57. 

93.  Low  temperature  heat  driven  refrigerator  [Електронний  ресурс].  –  Режим 

доступу: http://www.aster-thermoacoustics.com/wp/?cat=6. 

94.  Ueda  Y.  Calculation  Method  for  the  Prediction  of  the  Performance  of  a 

Traveling-Wave  Thermoacoustic  Cooler  /  Y.  Ueda  //  Journal  of  Power  and  Energy 

Systems. – Vol.2, No.5, 2008. – P. 1276-1282. 

95.  Специфікація  контролера  µPAC  7186EX  –  Електронний  ресурс  [Режим 

доступу]: http://ipc2u.ru/catalog/N/NU/52124.html?forprint. 

96.  Специфікація  модулю  I-7018P  –  Електронний  ресурс  [Режим  доступу]: 

http://www.icpdas.com/products/Remote_IO/i-7000/i-7018p.htm. 

97.  Специфікація  мікроконтролера  STM32F407VG  –  Електронний  ресурс 

[Режим доступу]: http://goo.gl/CYbK4 

98.  Discovery kit for STM32 F4 series  - with STM32F407 MCU – Електронний 

ресурс [Режим доступу]: http://goo.gl/oGpKg. 

99.  Специфікація датчику тиску MPXV7007DP – Електронний ресурс [Режим 

доступу]: http://goo.gl/m1RVU. 

100.  Специфікація  ADXL321  -  Електронний  ресурс  [Режим  доступу]: 

http://goo.gl/nAckO 

187 

101.  Кондратенко  Ю.П.  Нелинейные  регрессионные  математические  модели 

магнитных  систем  для  регистрации  сигналов  проскальзывания  /  Ю.П. 

Кондратенко, А.С. Шишкин // Вісник НТУУ “КПІ”. Серія Приладобудування. –

№33, 2007. – С. 127-134. 

102.  Керівництво  по  використанню  операційної  системи  MiniOS7  – 

Електронний ресурс [Режим доступу]: http://goo.gl/3OqFF. 

103.  Patrick  D.R.  Industrial process control systems / D. R. Patrick,  S.W. Fardo. –

The Fairmont Press, 2009. – 449 р. 

104.  Графкин  А.В. Принципы программного управления модулями ICP DAS 

СЕРИИ I-7000 в задачах промышленной автоматизации / А.В. Графкин. – СНЦ 

РАН, 2010. – 133 с. 

105.  Попов  Р.  Микроконтроллеры  STM32  «с  нуля»  /  Р.  Попов  //  Новости 

электроники. – №2, 2011. – С. 13-22. 

106.  Куцевич Н. SCADA-системы, или муки выбора [Електронний ресурс] / Н. 

Куцевич  //  Средства  и  системы  компьютерной  автоматизации.  –  Режим 

доступу: http://www.asutp.ru/?p=600055.  

107.  Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA-системы) // 

Мир компьютерной автоматизации – №3,  1999.  

108.  Куцевич Н.А. Программное обеспечение систем контроля и управления и 

Windows-технологии  /  Н.А.  Куцевич  //  Мир  компьютерной  автоматизации  – 

№3, 1999. 

109.  Перцовский  М.И.  Системы  промышленной  и  лабораторной 

автоматизации:  методы  и  средства  построения  /  М.И.  Перцовский  //  Мир 

компьютерной автоматизации – №4, 2000.  

110.  Петцольд Ч. Microsoft Windows Presentation Foundation  /  Ч.  Петцольд.  – 

Питер, 2008. – 944с. 

111.  The  NAudio  Documentation  Wiki  –  Електронний ресурс [Режим доступу]: 

http://naudio.codeplex.com/documentation. 

112.  Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: учебник для вузов / А.Б. 

Сергиенко. – СПб.: Питер, 2006. – 607 с. 

188 

113.  Айфичер  Э.  Цифровая  обработка  сигналов.  Практический  подход  /  Э. 

Айфичер, Б. Джервис. – М.: "Вильямс", 2004. – 992 с. 

114.  Уидроу Б. Адаптивная  обработка  сигналов / Б. Уидроу, С.Д. Стирнз. – 

М.: Радио и связь, 1989. – 440 с. 

115.  Адаптивные фильтры / Под ред. К.Ф.Н. Коуэна и П.М. Гранта. – М.: Мир, 

1988. Glentis G.O. Efficient Least Squares Adaptive Algorithms  for FIR Transversal 

Filtering / G.O. Glentis, K. Berberidis, S. Theodoridis // Signal Processing Magazine, 

IEEE. – 1999. – vol.16, №.4. – P.13-41. 

116.  Haykin S. Adaptive Filter Theory / S. Haykin. – Prentice Hall, 2002. – 920 p. 

117.  Саломатин  С.Б.  Компьютерное  моделирование  и  обработка  

нестационарных сигналов / С.Б. Саломатин, А.И. Бурак. – Минск, 2004. – 36 c. 

118.  Сергиенко  А.Б.  Алгоритмы  адаптивной  фильтрации:  особенности 

реализации  в  MATLAB  /  А.Б.  Сергиенко  //    Exponenta  Pro.  Математика  в 

приложених. – №1, 2003. – С. 18-28. 

119.  Пидопригора  Д.  TRACE  MODE  идет  в  сеть  /  Д.  Пидопригора  //  Мир 

автоматизации. – №5, 2007.– С. 22-24. 

120.  Бадло  С.Г.  TRACE  MODE  в  металлургии  /  С.Г.  Бадло  //  Мир 

автоматизации. – №5, 2007. – С. 68-70. 

121.  Применение  интегрированной  платформы  TRACE  MODE  для  создания 

АСУТП  и  управления  производством:  теория  и  практика  //  Пятая 

Международная конференция, 23-25 марта, 2005. Материалы конференции. – 

Киев, Интеллект, 2005. – 50 с. 

122.  Королюк  В.С.  Справочник  по  теории  вероятности  и  математической 

статистике / В.С. Королюк, Н.И. Портенко, А.В. Скороход, А.Ф. Турбин. – М.: 

Наука, 1985. – 640 с. 

123.  Львовский  Е.Н.  Статистические  методы  построения  эмпирических 

формул / Е.Н. Львовский. – М.: Высш. шк., 1988. – 239 с. 

124.  Аттетков А.В. Методы оптимизации [Текст] / А.В. Аттетков, С.В. Галкин, 

В.С. Зарубин. –  М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 440 с. 

189 

125.  Кісельова  О.М.  Чисельні  методи  оптимізації  [Текст]  /  О.М.  Кисельова, 

А.Є. Шевельова. – Д.: Вид-во ДНУ, 2008. – 212 с. 

126.  Mehta S.M. Design of standing wave type thermoacoustic prime mover for 300 

hz  operating  frequency  /  S.M.Mehta,  K.P.Desai,  H.B.Naik,  M.D.  Atrey  // 

Proceedings of the 16th International Crycooler Conference, USA. – 2011. – P. 343-352. 

127.  Дрейпер Н. Прикладной регрессионный анализ /  Н.  Дрейпер, Г.  Смит.  – 

М.: Финансы и статистика, 1986. – 366 с. 

128.  Зоркальцев В.И. Метод наименьших квадратов: геометрические свойства, 

альтернативные подходы, приложения / В.И.  Зоркальцев.  –  Новосибирск: ВО 

«Наука», 1995. – 220 с. 

129.  Коробко  В.В.  Особенности  численного  моделирования 

термоакустических  процессов  /  В.В.  Коробко  //  Матер.  III-ї  між  нар.  Наук. 

Конф. «Прикладні проблеми аерогідромеханіки та тепломасопереносу». – ДНУ. 

Дніпропетровськ, 2010. – С. 59-61. 

130.  Korobko V. Environmentally friendly thermoacoustic air conditioning systems 

modelling / V. Korobko, E. Trushliakov // ISC Conference Clima 2010, Turkey, CD-proceedings, ISBN/ISSN  978-975-6907-14-6. 

131.  Дейч А.М. Методы идентификации динамических объектов / А.М. Дейч. 

– М.: Энергия, 1979. – 240с. 

132.  Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления и регулирования / Г. Ф. 

Зайцев. – К.: Вища школа. Головное изд-во, 1989. – 431с. 

133.  Попович  М.Г.,  Ковальчук  О.В.  Теорія  автоматичного  керування.  –  К.: 

Либідь, 1997. 

134.  Лурье  Б.Я.,  Энрайт  П.Дж.  Классические  методы  автоматического 

управления.  – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 640 с. 

135.  Никулин  У.А.  Основы  теории  автоматического  управления:  Частотные 

методы анализа и синтеза систем. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 640 с. 

190 

136.  Микропроцессорные  автоматические  системы  регулирования.  Основы 

теории  и  элементы:  Учеб.  пособие/  В.В.  Солодовников,  В.Г.  Коньков,  В.А. 

Суханов, О.В. Шевяков. Под ред. Солодовникова. — М.: Высшая школа, 1991. 

137.  Гостев  В.И.  Системы  управления  с  цифровыми  регуляторами: 

Справочник. — К.: Техніка, 1990. 

138.  Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью.  –   М.: 

Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 616 с. 

139.  Дорф Р., Бишоп Р. Современные системы управления. – М.: Лаборатория 

Базовых Знаний, 2004. – 832 с. 

140.  Толочко  О.І.  Порівняльний  аналіз  приблизних  методів  дискретної 

апроксимації неперервних динамічних систем / О.І.  Толочко, Г.С.  Чекавський, 

П.С.  Ковальов  //  Наукові  праці  ДонНТУ.  –  Електротехніка  і  енергетика,  №8 

(140), 2008. – С. 130-136. 

141.  R. Hampel Fuzzy Control: Theory and Practice / Hampel R., Wagenknecht M., 

Chaker N. – Physika-Verlag, Heidelberg, New York, 2000.  

142.  Zadeh L.A. Fuzzy sets / L.A. Zadeh // Information and Control. – Vol. 8, 1965. 

– P. 338-353. 

143.  Zimmermann H. J. Fuzzy Set Theory and Its Applications / H. J. Zimmermann. 

– Kluwer Academic Publishers, Boston/Dordrecht/London, 1992. 

144.  Герасимов  Б.М.  Нечеткие  множества    в  задачах  проектирования, 

управления и обработки информации / Б.М. Герасимов, Г.Г. Грабовский, М.А. 

Рюмшин. – К.: Техніка, 2002. – 140 с. 

145.  Пегат А. Нечеткое моделирование и управление / А. Пегат. – М.: БИНОМ 

Лаборатория Знаний, 2009. – 798 с. 

146.  Захаров  В.Н.  Нечеткие  модели  интеллектуальных  промышленных 

регуляторов  и  систем  управления.  I.  Научно-организационные,  технико-экономические  и  прикладные  аспекты  /  В.Н.  Захаров,  С.В.  Ульянов  // 

Техническая кибернетика. – № 5, 1992. – cc. 171-196. 

147.  Гостев  В.И.  Синтез  нечетких  регуляторов  систем  автоматического 

управления / В.И. Гостев. – Киев, “Радіоаматор”. – 2003. 

191 

148.  Jantsen  J.  Design  of  Fuzzy  Controllers  /  J.  Jantsen  //  Technical  University  of 

Denmark, Dept. of Automation. – Tech. Report no. 98 E 864, 1998. – P. 1-26