Главная
Новый номер
Указатель статей
Редколлегия
Авторам
Рекламодателям
Издательство
Напишите нам
 

Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №4, 2009

П. К. Лопатин, канд. техн. наук, доц., Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М. Ф. Решетнева, г. Красноярск pavel-lopatin@yandex.ru

Исследование достижимости целевых состояний в неизвестной статической среде*

Приводится алгоритм управления динамическими системами, описываемыми посредством n-мерного пространства состояний, в среде с неизвестными запрещенными статическими состояниями. Доказывается теорема о достижимости целевых состояний в неизвестной статической среде.
Ключевые слова: динамическая система, манипулятор, неизвестная среда, достижимость цели.

*Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований, грант № 05-08-01199а

Стр. 2 – 6

Lopatin P. K. Algorithm for Defining of Attainability of Target States in an Unknown Static Environment
In the article is given an algorithm for dynamic systems' (DS) control described by the n-dimensional state space moving in an environment with unknown forbidden static states. A theorem is proved stating that moving according to the algorithm the DS in a finite number of steps will either reach one of target states or will give the proved conclusion that there is no attainable state from sets of target states.
Keywords: dynamic system, manipulator, unknown environment, target reachability.

Содержание


Д. П. Ким, д-р техн. наук, проф., МИРЭА (технический университет), Москва dpkim@yandex.ru

К синтезу оптимальной линейной системы управления по критерию обобщенной работы

Рассматриваются вопросы, связанные с существованием решения и преобразованием задачи синтеза оптимальной линейной стационарной системы управления по критерию обобщенной работы.
Ключевые слова:
критерий обобщенной работы, оптимальное управление, преобразование обратной связью.

Стр. 7 – 10

Kim D. P. On the Synthesis of a Linear Control System Optimal by the Generalized Work Criterion
We study the solvability and a transformation of the problem on the synthesis of a linear steady-state control system optimal by the generalized work criterion.
Keywords: generalized work criterion, optimal control, transformation by feedback.

Содержание


А. 3. Асанов, д-р техн. наук, проф., Д. Н. Демьянов, ассистент, Казанский государственный университет askhat-asanov@yandex.ru

Задание передаточных нулей для обеспечения функциональной управляемости по выходу динамической системы

Рассматршается одно из условий функциональной управляемости по выходу динамической системы — отсутствие неминимально-фазовых нулей передачи. Предлагаются алгоритмы синтеза входной/выходной матрицы, позволяющие решить поставленную задачу. Полученные алгоритмы и расчетные формулы основаны на технологии канонизации матриц.
Ключевые слова: мехатронные системы, функциональная управляемость по выходу, передаточные нули, синтез входной/выходной матрицы.

Стр. 11 – 15

Asanov A. Z., Demyanov D.N. Constructing of Specified Arrangement of Transmission Zeros as a Means of Assurance of Functional Controllability by Output for a Mechanotronic System
One of the conditions of the functional controllability by output for a dynamic system — absence ofnonminimum-phase transmission zeros—is considered. To solve the problem the algorithms of the input/output matrixes synthesis are offered. The algorithms and design equations are based on the matrix canonization method.
Keywords: mechanotronic systems, functional controllability by output, transmission zeros, input/output matrixes synthesis.

Содержание


Л. Б. Беленький, канд. техн. наук, науч. сотр., С. Ю. Боровик, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., А. В. Логвинов, вед. конструктор, Б. К. Райков, ст. науч. сотр., Ю. Н. Секисов, д-р техн. наук, зав. лаб., О. П. Скобелев, д-р техн. наук, гл. науч. сотр., В. В. Тулупова, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Институт проблем управления сложными системами РАН, г. Самара iccs@iccs.ru

Методы измерения смещений торцов лопаток в компрессорах и турбинах на основе распределенных кластеров датчиков. Часть 1. Обоснование предлагаемых методов и их описание*

Рассматриваются новые методы получения измерительной информации о координатах смещений торцов лопаток в компрессорах и турбинах газотурбинных двигателей (ГТД). Методы предусматривают использование кластера высокотемпературных одновитковых вихретоковых датчиков с распределенным по статору ГТД размещением датчиков, последовательные во времени преобразования их индуктивностей со сменой функций датчиков с рабочих на компенсационные на этапах преобразования.
Ключевые слова:
компрессор и турбина, торцы лопаток, координаты смещений, методы получения информации, распределенный кластер одновитковых вихретоковых датчиков.

Стр. 16 – 19

Belenki L. В., Borovik S. Yu., Logvinov A. V., Raykov B. K., Sekisov Yu. N., Skobelev O. P., Tulupova V. V.
Methods for Measuring of Blade Faces Displacements in Compressors and Turbines on Basis of Distributed Clusters of Sensors. Part 1. Measurement Techniques: Reasoning and Description
The new methods for data acquisition about coordinates of displacements of blade faces in compressors and turbines of gas-turbine engines are considered. Methods intended for using of clusters of high-temperature single-coil eddycurrent sensors distributed over the stator, the consecutive conversion of its inductance with changing of sensors functions from "work" to "compensation" during conversion phase.
Keywords: compressor and turbine, blade faces, coordinates of displacements, methods for data acquisition, dis¬tributed cluster of single-coil eddycurrent sensors.

Содержание


В. Ф. Лебедев1, д-р техн. наук, проф., С. В. Подкопаева1, канд. техн. наук, доц., И. П. Гайворонская2, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Е. А. Хромых1, канд. техн. наук, доц.
1, Воронежская государственная технологическая академия,
2,Воронежский филиал ФГУП "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С. В. Лебедева" helen_hrom@mail.ru

Диагностика состояния технологических процессов и оборудования в производстве термоэластопластов с использованием фреймово-продукционного представления знаний

Рассмотрена подсистема диагностики, позволяющая использовать знания экспертов, формализованные в виде фреймово-продукционной модели, осуществлять прогноз и принимать решения в условиях неопределенности в целях обнаружения опасных тенденций в характере протекания процесса, определения причин, их вызывающих, и выдачи рекомендаций по их устранению в составе автоматизированной системы управления процессами полимеризации производства термоэластопластов.
Ключевые слова: АСУ ТП, термоэластопласты, диагностика состояния, фреймово-продукционное предоставление знаний.

Стр. 20 – 24

Lebedev V. F., Podkopaeva S. V., Gaivoronskaya I. P., Khromyh E. A. The Diagnostic of the Condition of the Technological Processes and Equipment in the Production of the Thermoplastic Elastomers with the Use of Representation of Knowledges of Frame-Products
The subsystem of the diagnostic in the structure of the automated control system of the polymerization processes of the production of thermoplastic elastomers was designed in order to find dangerous tendencies in the nature of the passing the process; to define the reasons called these tendencies and to give out the recommendations for the elimination of these reasons. This subsystem allows to use the experts' knowledge, formalized in the form of model of frame-products; to realize the prognosis and to make decisions in the requirements of the equivocation.
Keywords: automated control system of technological process, thermoplastic elastomers, condition diagnostics, representation of knowledges of frameproducts.

Содержание


Саад Загхлюл Саид Аль Кхаит, аспирант, Южно-Российский государственный технический университет (НПИ), г. Новочеркасск aprim.srstu@mail.ru

Система управления траекториями манипулятора с упругими звеньями, основанная на использовании адаптивной нейронной сети

Реализована система управления траекторией манипулятора с упругими звеньями, в архитектуре которой используется адаптивная нейронная сеть. Использован метод конечных элементов для моделирования упругости звена робота. Система управления состоит из пропорционально-дифференциального (ПД) регулятора и адаптивной нейронной сети. Результаты моделирования демонстрируют эффективность системы управления и ее способность демпфировать вибрации рабочего органа робота.
Ключевые слова: упругий робот-манипулятор, метод конечных элементов, нейронная сеть, адаптивное управление, отслеживание траекторий.

Стр. 25 – 31

Saad Zaghlul S. Al-khayyt. Trajectory Tracking Controller for Flexible-Link Manipulator Based on Adaptive NeuralNetwork
This paper is concerned with the design and implementation of trajectory tracking controller for flexible-link manipulator based on adaptive neural network. The finite element model is used to model the elastic behavior of the robot's arm. The adaptive control structure is consisted from PD controller to stabilize the system and neural network with feedback error on-line learning scheme to control the elastic deflection by computing the joints torque that position the end effecter of multilink flexible robot along prescribed trajectory. Simulation's results show the effectiveness of the control scheme in reducing the end-point vibration during trajectory tracking and after reaching the desired position.
Keywords: flexible robot manipulator, finite element method, neural network, adaptive controller, trajectory tracking.

Содержание


Ю. В. Визильтер, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ФГУП Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, Москва viz@gosniias.ru

Модульные схемы построения проективных морфологических операторов анализа цифровых изображений

В качестве обобщения модульных схем построения монотонных морфологии предложены модульные схемы построения проективных морфологии. Определены модульные морфологии на базе морфологических разложений. Исследована специфика модульных морфологии на базе ортогональных морфологических разложений. Определены коэффициенты морфологической корреляции на базе альтернативных проекторов. Аналитически исследована морфологическая сравнимость соответствующих альтернативных классов изображений.
Ключевые слова: математическая морфология, анализ изображений.

Стр. 32 – 36

Vizilter Yu. V. Modular Design Schemes of Projective Morphological Operators for Digital Image Analysis
As generalization of modular scheme for monotonous morphology design the modular scheme for projective morpho-logy design is offered. Modular morphology based on morphological decomposition is proposed. Modular morphology based on orthogonal morphological decomposition is explored. Morphological correlation coefficients based on alternative projectors are defined. Morphological comparison of corresponding alternative classes of images is analytically explored.
Keywords: mathematical morphology, image analysis.

Содержание


Н. Г. Чикуров, канд. техн. наук, доц., Уфимский государственный авиационный технический университет tchikurov@yandex.ru

Синтез математических моделей механических систем методом электроаналогий

Разработаны основные положения, подходы и технология математического моделирования методом электроаналогий. Даны примеры построения имитационных моделей механических систем на основе метода электроаналогий.
Ключевые слова: математическое моделирование систем, техника моделирования, метод электромеханических аналогий, программное моделирование систем.

Стр. 37 – 43

Tchikurov N. G. Mathematical Simulation of Technical Systems by a Method of Electroanalogies
The basic positions, approaches and technique of mathematical simulation by a method of electroanalogies designed. The examples of construction of simulation models of technical systems are given on the basis of a method of electroanalogies.
Keywords: mathematical simulation, simulation technique, method of electromechanical analogies, simulation of technical systems, software modeling.

Содержание


В. Г. Градецкий, проф., д-р техн. наук, гл. науч. сотр.; М. М. Князьков, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.; О. Н. Каменева, инженер; Е. А. Семенов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.; В. Г. Чащухин, мл. науч. сотр., Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва gradet@ipmnet.ru

Система моделирования движений человека для промышленных применений

Анализируются методы моделирования динамики человека в трехмерном пространстве для промышленных применений.
Обсуждаются алгоритмы функционирования и адаптированное программное обеспечение информационной мехатронной системы моделирования движений человека. Разработана антропометрическая база данных, отражающая требования к проектированию и специфику размерных параметров человека.
Ключевые слова: динамика человека, система моделирования, антропометрическая база данных, виртуальная модель движений человека, экспериментальные исследования.

Стр. 44 – 51

Gradetsky V. G., Knayzkov M. M., Kameneva O. N., Semenov E. A., Chaschuhin V. G. Human Body Motion Simulation System for Industrial Application
The simulation methods in 3D for human dynamics for industrial application, including demands of textile manufacturing are analyzed.
The structure of simulation system for human motion is suggested to improve his equipment. As a whole the system consists from own simulation system and data base.
The functional algorithms and adapted software of information mechatronic human body simulation system were developed taking into consideration domestic experience and interaction possibilities with foreign partners cooperation in the frame of International EUREKA, Program, E13760-HUMANOID Project. Delivered anthropometric data base reflects the requirements to design and specification of human body parameters.
Keywords: dynamics of the person, information system of modeling, an anthropometrical database, virtual model of movements of the person, experimental researches.

Содержание


Ю. М. Сазыкин, д-р техн. наук, проф., С. И. Филиппов, канд. техн. наук, проф., Ковровская государственная технологическая академия им. В. А. Дегтярева mira_747@mail.ru

Мехатронные системы управления огнем и наведением огневых средств артиллерии

С точки зрения робототехники и мехатроники проводится анализ состояния и путей развития автоматизированных систем управления наведением и огнем (АСУНО) наземной артиллерии, приводятся основные требования, предъявляемые к перспективным АСУНО. Сформулированы основные требования к методике проектирования АСУНО и предлагается структура построения перспективных АСУНО.
Ключевые слова: мехатронные системы, управление огнем и наведением, артиллерия, структура построения, методики проектирования.

Стр. 52 – 57

Sazykin Yu. M., Filippov S. I. Mechatronic Systems of Fire Control and Guidance for Artillery Attack Units
In the article analysis the situation and ways to development of automated systems of fire control and guidance for artillery attack units, at the point of view of robot technology, and mechatronic technology. Also specified requirements for advanced ASFCG are given. Fundamental requirements for design technique of ASFCG are given. Structure, of constructing advanced ASFCG is submitted.
Keywords: mechatronic systems, fire control and guidance, artillery, structure of constructing, design technique

Содержание


А. С. Девятисильный, д-р техн. наук, зав. лаб., К. А. Числов, мл. науч. сотр., Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток devyatis@iacp.dvo.ru

Позиционно-корректируемая гравиинерциальная навигационная система

Предложено расширение функций двухкомпонентной инерциальной навигационной системы, основанное на включении в ее состав вертикального гравиметра и коррекции данными спутниковой навигационной системы. Приведены результаты численного исследования.
Ключевые слова: инерциальная навигационная система, гравиметрия, обратная задача, акселерометр, гироскоп.

Стр. 58 – 61

Devyatisil'nyi A. S., Chislov K. A. Positionally Corrected Gravimetrical Inertial Navigation System
The extension of Two Dimensional Inertial Navigation System functions based on including a vertical gravimeter in the system structure and correction by Navigation Satellite System is suggested. Results of numerical exploring are presented
Keywords: INS, gravimetry, inverse problem, accelerometer, gyroscope.

Содержание


Н. Н. Макаров, канд. техн. наук, ген. директор, ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения", В. М. Солдаткин, д-р техн. наук, проф., КГТУ им. А. Н. Туполева, Казань

Методология построения и исследования информационно-управляющих систем обеспечения безопасности функционирования бортового эргатического комплекса

Рассматриваются некоторые особенности построения информационно-управляющих систем, используемых для обеспечения безопасности функционирования бортового эргатического комплекса, обсуждается методология изучения этих систем и формулирования исходных положений для них.
Ключевые слова: эргатический комплекс, система безопасности, полет, методология.

Стр. 61 – 66

Makarov N. N., Soldatkin V. M. On Methodology of Construction and Investigation of Information Management Systems for Safety of the On-Board Ergatic Complex Operation
We consider here some features of construction of information management systems used to ensure the safe operation of the onboard ergatic complex, describe the technique for studying these systems, and formulate initial statements for them.
Keywords: onboard ergatic complex, safety system, flight, methodology.

Содержание



В. И. Алешин, канд. техн. наук, доц., Г. А. Крыжановский, д-р техн. наук, проф., В. В. Купин, канд. техн. наук, Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации kupinv@mail.ru

Исследование неравномерности транспортных потоков при управлении воздушным движением

Разрабатываются математические модели взаимосвязи максимального числа воздушных судов, поступающих на обслуживание в единичный интервал времени, и известного (прогнозируемого) объема суточного движения. Исследуются вероятностные свойства реальных потоков воздушного движения. В частности, для отдельных потоков принята гипотеза о геометрическом распределении дискретной величины наблюдаемого числа воздушных судов в единицу времени на суточном интервале.
Ключевые слова: потоки воздушного движения, пиковые периоды, пиковая интенсивность, неравномерность, распределение числа воздушных судов, математическая модель за-висимости.

Стр. 67 – 72

Aleshin V. I., Kryzhanovski G. A., Kupin V. V. Research of Non-Uniformity of Transport Flows at Air Traffic Control
Mathematical models of interrelation of a maximum quantity of the aircraft coming in area of service within unit interval of time and known (predicted) volume of daily air traffic are developed. Probabilistic properties of the actual air traffic flows are investigated. In particular, for the separate air traffic flows hypothesis about geometrical distribution of discrete random variate of observable quantity of aircraft within unit of time on a daily interval is accepted
Keywords: air traffic flows, the peak periods, peak intensity, non-uniformity, distribution of aircraft quantity, mathe-matical model of interrelation.

Содержание


А. В. Лебедев, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.,
В. Ф. Филаретов, д-р техн. наук, рук. лаб., Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток filaret@pma.ru

Система с переменной структурой для централизованного управления движением автономного подводного аппарата

Предложен метод синтеза многоканальной системы с переменной структурой для централизованного робастного управления пространственным движением автономного подводного аппарата. Разработан закон векторного управления, основанный на формировании режима скольжения по пересечению многомерных гиперповерхностей в пространстве координат системы, соответствующих отдельным подсистемам управления. Получены и доказаны достаточные условия существования устойчивого режима скольжения при наличии динамического взаимовлияния между всеми каналами управления, в результате чего удалось обеспечить высокое качество управления аппаратом при наличии значительных вариаций его параметров без их идентификации.
Ключевые слова: система с переменной структурой, робастное управление, скользящий режим, автономный подводный аппарат.

Стр. 73 – 78

Lebedev A. V., Filaretov V. F. Variable Structure Systems for the Centralized Control of Autonomous Underwater Vehicle Motion
The new method of the synthesis of multi-channel variable structure system for the centralized robust control of the spatial motion of autonomous underwater vehicle is proposed in this paper. The law of vector control is developed, based on the formation of the sliding mode on the intersection of multidimensional hyper-surfaces in the space of this system coordinates, which appropriate by the separate control subsystems. The sufficient conditions of the existences of stable sliding mode with the presence of essential dynamic reciprocal effect between all control channels are obtained and strictly proved. The application of a new control law allow to provide the high control quality at any variations of the underwater vehicle parameters without its identification.
Keywords: variable structure system, robust control, sliding mode, autonomous underwater vehicle.

Содержание

Наверх