1635 research outputs found
Sort by
Обнаружение DGA доменов и предотвращение botnet средствами Q-обучения для POMDP
Get PDF An effective method for preventing the operation of computer network nodes for organizing a botnet is proposed. A botnet is a collection of devices connected via the Internet for the purpose of organizing DDoS attacks, stealing data, sending spam and other malicious actions. The described method implies the detection of generated domain names in DNS queries using a neural network with parallel organization of convolutional and bidirectional recurrent layers. The effectiveness of the method is based on the assumption that generated domain names are used to create a botnet for merging. Experiments confirm that the proposed neural network is superior to the accuracy of existing counterparts on the UMUDGA dataset. The estimation of the quality of recognition of generated domain names using ROC analysis is calculated for a trained neural network. The article also formulates a model for controlling detectors using a partially observable Markov decisionmaking process to block infected nodes of a computer network. The search for the optimal policy for the formulated model by means of Q-learning of value agents is proposed. A comparative analysis of the average, minimum and maximum value of actions taken by agents in the process of interacting with the environment is carried out. Предлагается эффективный метод предотвращения эксплуатации узлов компьютерной сети для организации botnet. Под botnet подразумевается совокупность устройств, объединенных через сеть Интернет с целью организации DDoS-атак, кражи данных, рассылки спама и других вредоносных действий. Описанный метод подразумевает детектирование сгенерированных доменных имен в DNS-запросах с помощью нейронной сети с параллельной организацией сверточных и двунаправленных рекуррентных слоев. Эффективность метода базируется на предположении, что для создания botnet используют генерируемые доменные имена для объединения. Эксперименты подтверждают, что предлагаемая нейронная сеть превосходит точность существующих аналогов на наборе данных UMUDGA. Вычисляется оценка качества распознавания сгенерированных доменных имен с помощью ROC-анализа для обученной нейронной сети. В статье также формулируется модель управления детекторами с помощью частично наблюдаемого марковского процесса принятия решений для блокировки зараженных узлов компьютерной сети. Предлагается поиск оптимальной политики для сформулированной модели средствами Q-обучения ценностных агентов. Производится сравнительный анализ по средней, минимальной и максимальной ценности принимаемых агентами действий в процессе взаимодействия с окружением.
Модель поглощения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона биологическими тканями
Get PDFА model of absorption of electromagnetic energy of radiofrequency range by biological tissues is described in the article. The problems of modeling the interaction of microwave radiation and biological tissues represented as multilayer structures are considered. Patch-antenna models for six sub-bands overlapping the 500–3500 MHz range are developed. The model of biological tissue was developed on the basis of MRI imaging, which allows for modeling under near real-life conditions. Based on the developed models of transceivers and biotissue, models have been created that allow to analyze the absorption of electromagnetic energy in the near- and far fields of the transmitter. From the results of modelling in the near field we can see that there are certain absorption maxima at frequencies of 750, 938, 1250 and 1357 MHz. Based on the results of the far field modeling it can be noted that in the range of 750 to 1000 MHz there is no absorption peak at 938 MHz. Also, as a result of the simulation, a decrease in the magnitude of absorption starting from 750 MHz was registered. Absorption peak absence is also observed in the area of 1357 MHz frequency. In the range of 2.5–3 GHz both in the near and far fields practically linear decrease of absorption value is observed. When analyzing the influence of structures' sizes on electromagnetic energy absorption in biological tissues, it was found that the nature of change in absorption value is a nonlinear value. In the range of 0.5–2 GHz both increase and decrease of absorption at thickening or thinning of layers is observed. It should also be noted that when the size of each layer increases by 10 %, the peak of absorption in the area of 1156 MHz frequency is observed. For the 2–3.5 GHz range there are no significant changes in the chart shape when the layer thickness changes.В статье описана модель поглощения электромагнитной энергии радиочастотного диапазона биологическими тканями. Рассмотрены проблемы моделирования взаимодействия излучения СВЧ-диапазона и биологических тканей, представленных в виде многослойных структур. Разработаны модели полосковых излучателей для шести поддиапазонов, перекрывающих диапазон 500–3500 МГц. Модель биологической ткани разработана на основе изображения магниторезонансной томографии, что позволяет проводить моделирование в условиях, приближенным к реальным. На основании разработанных моделей приемопередатчиков и биоткани созданы модели, позволяющие провести анализ поглощения электромагнитной энергии в ближней и дальней зоне передатчика. Из результатов моделирования в ближней зоне видно, что имеются определенные максимумы поглощения на частотах 750, 938, 1250 и 1357 МГц. Исходя из результатов моделирования в дальней зоне можно отметить, что в диапазоне 750–1000 МГц не наблюдается пик поглощения на частоте 938 МГц. Также в результате моделирования зафиксировано уменьшение величины поглощения, начиная с частоты 750 МГц. Отсутствие пика поглощения также наблюдается и в районе частоты 1357 МГц. В диапазоне 2,5–3 ГГц как в ближней, так и в дальней зонах наблюдается практически линейное уменьшение величины поглощения. При анализе влияния размеров структур на поглощение электромагнитной энергии в биологических тканях было обнаружено, что характер изменения величины поглощения является нелинейной величиной. В диапазоне 0,5–2 ГГц наблюдается как увеличение, так и уменьшение поглощения при утолщении или утончении слоев. Также необходимо отметить, что при увеличении размеров каждого слоя на 10 % наблюдается пик поглощения в районе частоты 1156 МГц. Для диапазона 2–3,5 ГГц не наблюдается значительных изменений формы графика при изменении толщины слоев
Влияние проникающей радиации на параметры аналоговых компонентов базового матричного кристалла МН2ХА030
Get PDFStructured arrays and master slice arrays are often used to reduce cost, design and test time for radiation hardened analog integrated circuits. One of such master slice arrays is МН2ХА030, which uses bipolar and junction field-effect transistors. The purpose of this article is to estimate the effect of ionizing radiation on the parameters of the operational amplifier OAmp2 and comparators ADComp1 and ADComp3 created on the МН2ХА030 master slice array. Еhe results of measurements of analog components after exposure to 60Co gamma quanta with an absorbed dose of up to 700 krad and a fast electron fluence of up to 2.9·1015 el./cm2 with an energy of 6 MeV are presented. The OAmp2 operational amplifier provides a satisfactory level of basic static parameters (input current, offset voltage, voltage gain) at a fast electron fluence of up to 3.7·1014 el./cm2 with an energy of 6 MeV. There are a decrease in the voltage gain and an increase in the offset voltage at electron fluence of greater than 1015 el./cm2. The latter can be caused by a decrease in the efficiency of the common-mode signal feedback integrated into operational amplifier with a significant drop in current gain of bipolar transistors. All considered analog components provide a satisfactory level of basic static parameters at a fast electron fluence of up to 3.7·1014 el./cm2 with an energy of 6 MeV and an absorbed dose of 60Co gamma quanta of at least 700 krad. It is assumed that resistance of OAmp2, ADComp1, ADComp3 to the action of 60Co gamma quanta is significantly higher and requires further research. The developed analog components can be used in signal reading devices required in front-end of sensors for space instrumentation and nuclear electronics.Для уменьшения стоимости, времени проектирования и испытаний радиационно-стойких аналоговых интегральных микросхем часто применяют базовые структурные и базовые матричные кристаллы. Одним из таких базовых матричных кристаллов является МН2ХА030, использующий в качестве активных элементов биполярные и полевые транзисторы, управляемые p-n-переходом. Целью статьи является оценка влияния проникающей радиации на статические параметры операционного усилителя OAmp2 и компараторов ADComp1 и ADComp3, изготовленных на базовом матричном кристалле МН2ХА030. Приведены результаты измерений основных параметров аналоговых компонентов после воздействия гамма-квантов 60Co с поглощенной дозой до 700 крад и флюенса быстрых электронов до 2,9·1015 эл./см2 с энергией 6 МэВ. Как следует из результатов измерений, операционный усилитель OAmp2 обеспечивает удовлетворительный уровень основных статических параметров (входной ток, напряжение смещения нуля, коэффициент усиления напряжения) при флюенсе быстрых электронов до 3,7·1014 эл./см2 с энергией 6 МэВ. При флюенсе быстрых электронов больше 1015 эл./см2 происходит спад коэффициента усиления напряжения и рост напряжения смещения нуля. Последнее может быть вызвано уменьшением эффективности встроенной в операционный усилитель обратной связи по синфазному сигналу при значительном спаде коэффициента усиления базового тока биполярных транзисторов. Все изученные аналоговые компоненты обеспечивают удовлетворительный уровень основных статических параметров при флюенсе быстрых электронов до 3,7·1014 эл./см2 с энергией 6 МэВ и поглощенной дозе гамма-квантов 60Co не менее 700 крад. Предполагается, что стойкость OAmp2, ADComp1, ADComp3 к воздействию гамма-квантов 60Co существенно выше и требует дальнейшего изучения. Разработанные аналоговые компоненты могут найти применение в устройствах считывания сигналов, необходимых в аналоговых интерфейсах датчиков космического приборостроения и ядерной электроники
Метод прогнозирования углов ориентации научной аппаратуры при съемке с борта международной космической станции с использованием платформы наведения
Get PDFOnboard the International Space Station (ISS), as a part of the “Uragan” Earth exploration experiment, various observation devices are used, including photo and video spectral equipment, the orientation of which is carried out manually by the crew through the portholes. However, severe limitations are imposed on the planning of such experiments, primary related to the necessity taking into account the crew’s daily routine and the availability of time allocated for scientific experiments. The solution for expanding the ability to conduct experiments is the employing of automated orientation platforms (OP). One of these OPs is the video spectral equipment orientation system SOVA-1-426. A method for orientation angles forecasting of optical instruments for pointing at predefined objects on the Earth’s surface with SOVA-1-426 is presented. Moreover, in the described method, in addition to the coordinates of the center of mass, the current orientation of the ISS is taken into account, which makes it possible to perform the forecast with better precision. Taking into account the ISS orientation is carried out through the use of the ISS rotation quaternion to control the platform in automatic mode. The presented method for the orientation angles forecasting of high-resolution photo-camera aboard the ISS by employing SOVA-1-426 allows its automatic alignment on the Earth’s surface objects with accuracy up to seven kilometers. The described method is implemented in software and is currently used in the SOVA-1-426 OP aboard the ISS for the remote sensing of the Earth’s surface.На борту Международной космической станции (МКС) в рамках эксперимента «Ураган» по исследованию Земли используются различные приборы наблюдения, в том числе фотографическая, фото- и видеоспектральная аппаратура, наведение которой проводится экипажем вручную через иллюминаторы. Однако на планирование таких экспериментов налагаются сильные ограничения, прежде всего связанные с необходимостью учета распорядка дня экипажа и наличия у него времени, выделенного на проведение научных экспериментов. Решением, позволяющим расширить возможности по проведению экспериментов, является использование автоматизированных платформ наведения (ПН). Одной из таких ПН является система ориентации видеоспектральной аппаратуры СОВА-1-426. В работе представлен метод вычисления углов ориентации научной аппаратуры для наведения на заранее заданные объекты земной поверхности с использованием СОВА-1-426. При этом в описанном методе помимо координат центра масс учитывается текущая ориентация МКС, что позволяет сделать прогноз более точным. Учет ориентации МКС достигается за счет использования кватерниона разворота МКС для наведения платформы в автоматическом режиме. Представленный метод расчета углов ориентации научной аппаратуры при съемке с борта МКС с использованием СОВА-1-426 позволяет с точностью не более 7 км осуществлять наведение на объекты земной поверхности с борта МКС. Описанный метод реализован программно и в настоящее время используется в ПН СОВА-1-426 на борту МКС для съемки объектов земной поверхности
Синтез алгоритма обнаружения беспилотных летательных аппаратов по акустическим шумам
Get PDF The algorithm of detection of acoustic noise provided by an unmanned aerial vehicle (UAV) in the noise background due to wind is synthesized in the article. Creation of the algorithm has been carried out using the Neyman – Pearson lemma. The algorithm assumes a combination of the stages of wind noise coherent compensation and coherent accumulation of UAV’s acoustic noise sound pressure impulses. The coherent accumulation time matches doubled time of fluctuation correlation resulted by experimental research of acoustic noise of different types of UAVs. Efficiency of the developed algorithm of UAV detection depends on flight velocity, foreshortening, amount of blades and rotor turnovers of UAV as well as weather conditions. For the probability of a false alarm value of 10–4, the probability of correct UAV detection value of 0.9 is provided wherein signal-to-noise ratio has a value of 8 dB. These indicators correspond the detection range of 200 to 300 meters. The obtained results allow discussions about perspective of acoustic UAVs detection systems adaptation. В статье синтезирован алгоритм обнаружения акустического шума беспилотного летательного аппарата (БЛА) на фоне шумов, обусловленных ветром. Синтез алгоритма выполнен по критерию Неймана – Пирсона. Алгоритм предполагает сочетание этапов когерентной компенсации шума ветра с когерентным накоплением импульсов звукового давления акустического шума БЛА. Время когерентного накопления соответствует удвоенному времени корреляции флуктуаций, полученному в результате проведения экспериментальных исследований акустических шумов различных типов БЛА. Эффективность разработанного алгоритма обнаружения БЛА зависит от скорости полета, ракурса, количества лопастей и оборотов винта (винтов) БЛА, а также погодных условий. Для значения вероятности ложной тревоги 10–4 синтезированный алгоритм обнаружения обеспечивает вероятность правильного обнаружения БЛА 0,9 при отношении сигнал/шум 8 дБ, что соответствует дальности обнаружения БЛА 200…300 м. Полученные результаты позволяют говорить о перспективности применения акустических систем обнаружения БЛА.
Верификация численных методов и математической модели, разработанных для моделирования миграции радионуклидов в природных дисперсных средах
Get PDFSimulation of radionuclides vertical migration was successfullyimplemented in the first versions of SPS (Simulation of Processes in Soil) software and was based on a numerical solution of the mathematical model of interconnected heat and moisture transfer in one dimension. But in order to solve problems of a comprehensive assessment of the state of the biosphere under radionuclides pollution and better approximation of simulation results to real processes, authors developed SPS v2.0 software. One of the modules of SPS v2.0 uses new mathematical model that describes the spatial migration of radionuclides in soil (3D-model). The numerical solution of this mathematical model is based on the application of the finite element method and the analytical approximation of thermal conductivity and liquid pressure coefficients. Such approach makes possible to use parallel computing technologies for simulation. The mathematical model used in SPS v2.0, as well as numerical methods forsolving it, require verification, which is carried out in this article. Verification of the developed numerical methodswas carried out using ComsolMultiphysics software and SPS v2.0 module with the following comparison of the calculation results. The difference in the calculation results obtained using the listed software is less than 5 %, therefore, the numerical methods are correctly implemented in SPS v2.0 and have a solution accuracy comparable to the numerical methods used in modern software. For the mathematical model verification were used the results of experimental measurements of meteorological conditions, distribution of moisture and temperature in soil, which were compared with the simulation results obtained in SPS v2.0. The comparison shows that the error in the calculation of the analyzed parameters does not exceed 5 %, which allows the developed model to be used for solvation of practical problems in the subject area.Возможность моделирования вертикальной миграции радионуклидов успешно реализована в первых версиях программного комплекса (ПК) SPS (Simulation ofProcesses in Soil) и основывается на численном решении математической модели взаимосвязанного тепловлагопереноса в одномерной постановке. Однако для решения задачи комплексной оценки состояния биосферы в условиях ее радиационного загрязнения и лучшего приближения результатов моделирования к реальным процессам был разработан ПК SPS v2.0, в одном из программных модулей которого авторами реализована новая математическая модель, описывающая пространственную миграцию радионуклидов в почве (3D-модель). Численное решение этой математической модели основано на применении метода конечных элементов (МКЭ) и выполнении аналитической аппроксимации коэффициентов теплопроводности и давления жидкости, что обеспечивает возможность применения при моделировании технологий параллельных вычислений. Математическая модель, используемая в ПК SPS v2.0, а также численные методы ее решения требуют верификации, которая и проводится в представленной статье. Верификация разработанных численных методов проводилась с использованием математического ПК Comsol Multiphysics и программного модуля в составе ПК SPS v2.0 с последующим сравнением результатов расчетов. Различие в результатах расчетов, полученных с помощью перечисленных программных средств, составляет менее 5 %. Следовательно, численные методы программно реализованы корректно и обладают точностью решения, сравнимой с численными методами, применяемыми в современных программных пакетах для математического моделирования. Проведена также экспериментальная верификация математической модели, для которой использовались результаты экспериментальных измерений метеорологических условий, распределения влаги и температуры в почве. Эти данные сравнивались с результатами моделирования, полученными в ПК SPSv2.0. Установлено, что погрешность расчета анализируемых параметров не превышает 5 %, что позволяет применять разработанную модель для решения практических задач врассматриваемой предметной области
Количественная оценка нечетких антикризисных управлений
Get PDFThe model and the description of the numerical assessment of uncertain (fuzzy) controls in the implementation of the crisis management in the so-called "gray area", combining transient states of the system, is presented in the article. The behavior of the economic (financial) system is described by a multidimensional vector, for example, the Altman five-factor model. The estimates given by this model are distributed over three ranges, corresponding to the stable state of the system, the negative state, and the "gray area" in which the trajectory of movement towards the bankruptcy zone is outlined and consisting of the states which can be evaluated by means of fuzzy variables, characterizing proximity to the bankruptcy zone. According to the values of these state variables, controls must be implemented to bring the system into a stable favorable zone. The general apparatus for determining crisis management strategies is sufficiently developed, at the same time, the determination of the numerical characteristics of these controls, as an independent task, requires further formalization and development of numerical methods. This article contains one possible formalization and its implementation using the analytical library of the Python language. The presented model and algorithm are quite universal and can be relatively simply adapted taking into account the specific features of the problem. A distinctive feature of the approach proposed in the article, for example in comparison with neural network models, is a decrease in the degree of subjectivity in the choice of the control rules. This degree is determined here not by the function of the corresponding fuzzy measure, but by the weight coefficients of the significance of crisis management options and the real resources for their implementation. В статье содержится описание модели и подхода для численной оценки нечетких управлений при реализации антикризисной стратегии в так называемой «серой области», под которой понимается множество переходных состояний системы между условно нормальными и угрожающими банкротством. Поведение экономической (финансовой) системы описывается многомерным вектором, например, пятифакторной моделью Альтмана. Оценки, даваемые этой моделью, распределены по трем диапазонам, соответствующим устойчивому состоянию системы, негативному состоянию и «серой области», в которой намечается траектория движения к зоне банкротства, а состояния в серой области могут быть оценены с помощью нечетких переменных, характеризующих степень близости к зоне банкротства. Соответственно значениям этих переменных должны быть реализованы управления для вывода системы в устойчивую благоприятную зону. Достаточно развит общий аппарат определения антикризисных стратегий управления, в то же время определение числовых характеристик этих управлений как самостоятельная задача требует дальнейшей формализации и разработки численных методов. Данная статья содержит один возможный вариант формализации и его реализацию с помощью аналитической библиотеки языка Python. Приведенная модель и алгоритм являются достаточно универсальными и могут быть сравнительно просто адаптированы с учетом конкретной специфики задачи. Отличительной чертой предложенного в статье подхода, например в сравнении с нейросетевыми моделями, является снижение степени субъективности в выборе правил управления. Эта степень здесь определяется не функцией соответствующей нечеткой меры, а весовыми коэффициентами значимости антикризисных управлений и реальными ресурсами для их реализации.
Пример внутренней функции для схемы Sponge, построенной на основе обобщенной методологии проектирования AES
Get PDFThe purpose of this article is to construct an internal function underlying the “Sponge” scheme for constructing cryptographic hash functions. An internal function in the “Sponge” scheme is a fixed-length transformation or permutation that operates on a fixed number of bits that make up the internal state of the function. There are various constructive approaches to functiondesign. The most common approach is to use a permutation based on a symmetric block encryption algorithm with constants as the key. This article builds an internal function using the generalized AES design methodology. This methodology makes it easy to design block ciphers to encrypt large blocks of plaintext with small components, representing the processed data as multidimensional arrays. The internal function is a block cipher that processes 2048 bits, represented as a 9-dimensional array of 512 4-bit elements with size 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2. Each round of encryption consists of three transformations (S-blocks, linear transformation, and permutation), similar to the three round transformations of AES SubBytes, MixColumns, and ShiftRows. The constructed function can be used as an internal function in the modified “Sponge” schemefor constructing cryptographic hash functions.Целью данной статьи является построение внутренней функции, лежащей в основе схемы “Sponge” для построения криптографических хеш-функций. Внутренняя функция в схеме “Sponge” является преобразованием фиксированной длины или перестановкой, оперирующей с фиксированным числом битов, составляющих внутреннее состояние функции. Существуют различные конструктивные подходы к проектированию функции. Наиболее распространенным является подход, при котором используется перестановка, основанная на симметричном блочном алгоритме шифрования с константами в качестве ключа. В данной статье строится внутренняя функция с помощью обобщенной методологии проектирования AES. Эта методология позволяет легко проектировать блочные шифры для зашифровывания больших блоков открытого текста с помощью небольших компонентов, представляя обрабатываемые данные в виде многомерных массивов. Внутренняя функция является блочным шифром, который обрабатывает 2048 битов, представляемых в виде 9-мерного массива из 512 4-битовых элементов размера 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2. Каждый раунд шифрования состоит из трех преобразований (S-блоки, линейное преобразование и перестановка), аналогичных трем раундовым преобразованиям AES SubBytes, MixColumns и ShiftRows. Построенная функция может быть использована в качестве внутренней функции вмодифицированной схеме “Sponge” построения криптографических хеш-функций
Ускорение гранично-элементных расчетов для замкнутой области с использованием нелинейных функций формы и технологии CUDA
Get PDFThe evolution of computer technologies, as a hardware and a software parts, allows to attain fast and accurate solutions to many applied problems in scientific areas. Acceleration of calculations is broadly used technic that is basically implemented by multithreading and multicore processors. NVidia CUDA technology or simply CUDA opens a way to efficient acceleration of boundary elements method (BEM), that includes many independent stages. The main goal of the paper is implementation and acceleration of indirect boundary element method using three form functions. Calculation of the potentialdistribution inside a closed boundary under the action of the defined boundary condition is considered. In order to accelerate corresponding calculations, they were parallelized at the graphic accelerator using NVidia CUDA technology. The dependences of acceleration of parallel computations as compared with sequential ones were explored for different numbers of boundary elements and computational nodes. A significant acceleration (up to 52 times) calculation of the potential distribution without loss in accuracy is shown. Acceleration of up to 22 times was achieved in calculation of mutual influence matrix for boundary elements. Using CUDA technology allows to attain significant acceleration without loss in accuracy and convergence. So application of CUDA is a good way to parallelizing BEM. Application of developed approach allows to solve problems in different areas of physics such as acoustics, hydromechanics, electrodynamics, mechanics of solids and many other areas, efficiently.Развитие компьютерных технологий, как в аппаратной, так и программной сфере, позволяет быстро и точно получать решения прикладных задач многих областей науки. Ускорение расчетов – широко применяемая техника, которая реализуется на основе многоядерности и многопоточности процессоров. Технологя NVidia CUDA, или просто CUDA, позволяет наиболее эффективно ускорять метод граничных элементов, который реализуется путем множества независимых расчетов. Основная цель работы заключается в реализации и ускорении непрямого метода граничных элементов с использованием трех функций формы для вычисления распределения потенциала внутри замкнутого контура при действии потенциала, распределенного на поверхности. Ускорение соответствующих вычислений было реализовано на графическом акселераторе с помощью технологии NVidia CUDA. Получены зависимости ускорения параллельных вычислений по сравнению с последовательными в зависимости от количества граничных элементов и расчетных узлов. Показано значительное, до 52 раз, ускорение расчета распределения потенциала при сохранении его точности. Достигнуто ускорение до 22 раз при расчете матрицы взаимовлияний граничных элементов. Также исследована сходимость данного метода. При использовании технологии CUDA можно получить значительное ускорение без потери точности и скорости сходимости. Таким образом, использование CUDA является очень хорошим подходом к распараллеливанию гранично-элементного метода. Применение этой технологии для ускорения вычислений позволит эффективно решать задачи различных областей физики: акустики, гидромеханики, электродинамики, механики твердых тел и многих других
Основные принципы построения высококачественных аналитических приспосабливающихся систем управления теплоэнергетическими процессами
Get PDFThe modeling results and industrial tests of a typical automatic control system (ACS) and the proposed invariant cascade ACS are presented. The advantages of structural-parametric optimization methods for creating high-quality control systems for heat-and-power processes have been substantiated. The following algorithm for forming a block diagram of a high-quality invariant cascade SAR is proposed. At the beginning, the structure of the optimal transfer function of the stabilizing regulator is determined as the product of the inverse transfer function of the leading section of the object by a given transfer function of the open system of the internal circuit in the form of an ideal integrating link with one calculated parameter of dynamic tuning, which allows optimally working out both internal disturbances and the task of the stabilizing regulator. Then, the parameters of the dynamic adjustment of the corrective regulator are calculated for optimal processing of the extreme external disturbance. Next, an equivalent external perturbation is isolated without its direct measurement using a complete model of the inertial section of the object. At the same time, the obtained difference between the main adjustable value and the model output is fed to the input of an equivalent external perturbation compensation device implemented in the form of a differentiator, which makes it possible to increase the accuracy and speed of the invariant SAR compared to the standard one. To ensure high quality control over the entire range of load changes, the parameters of the dynamic adjustment of the invariant SAR and the model of the inertial section are adjusted in the load function.Освещаются вопросы существенного улучшения качества управления объектами с самовыравниванием с использованием двухконтурных систем автоматического управления (САУ). Приведены результаты моделирования и промышленных испытаний типовой системы автоматического управления и предлагаемой инвариантной каскадной САУ. Обоснованы преимущества методов структурно-параметрической оптимизации для создания высококачественных систем управления теплоэнергетическими процессами. Предложен следующий алгоритм формирования структурной схемы высококачественной инвариантной каскадной САУ. Вначале определяют структуру оптимальной передаточной функции стабилизирующего регулятора как произведения обратной передаточной функции опережающего участка объекта на заданную передаточную функцию разомкнутой системы внутреннего контура в виде идеального интегрирующего звена с одним расчетным параметром динамической настройки, позволяющим оптимально отрабатывать как внутренние возмущения, так и задание стабилизирующему регулятору. Затем рассчитывают параметры динамической настройки корректирующего регулятора на оптимальную отработку крайнего внешнего возмущения. Далее выделяют эквивалентное внешнее возмущение без его непосредственного измерения с использованием полной модели инерционного участка объекта. При этом полученную разность основной регулируемой величины и выхода модели подают на вход устройства компенсации эквивалентного внешнего возмущения, реализованного в виде дифференциатора, что позволяет повысить точность и быстродействие инвариантной САУ по сравнению с типовой. Для обеспечения высокого качества регулирования во всем диапазоне изменения нагрузок параметры динамической настройки инвариантной каскадной САУ и модели инерционного участка корректируют в функции нагрузки