Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №12, 2009

М. Ю. Медведев, канд. техн. наук, доц., Технологический институт Южного федерального университета, г. Таганрог medv_mihal@rambler.ru

Синтез субоптимальных управлений нелинейными многосвязными динамическими системами

Рассматривается процедура синтеза замкнутых субоптимальных по быстродействию управлений многосвязными нелинейными динамическими системами, представленными в управляемой Жордановой форме. В предположении, что на управления и переменные состояния наложены ограничения, строится субоптимальный алгоритм управления для системы, состоящей из блоков, образующих Жорданову форму. Показано, что полученные управления удовлетворяют принципу максимума Понтрягина.
Ключевые слова: оптимальное по быстродействию управление, многосвязные нелинейные системы, грубость, принцип максимума.

Стр. 2 – 8

Medvedev M. Yu. Design of the Sub-Optimal Controls for Nonlinear Multiply Connected Dynamic Systems
At this paper design of the closed loop time sub-optimal controls for multiply connected nonlinear dynamic systems presented at controlled Jordan form is proposed. It is supposed that state space variables as well as controls are limited.
At this case time sub-optimal controls are designed for the cascade systems. The proposed controls are satisfied to maximum principle of Pontryagin.
Keywords: time optimal control, nonlinear multiply connected systems, robustness, principle of maximum.

Содержание

Н. И. Сельвесюк, д-p техн. наук, зам. нач. кафедры, Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, Москва selvesyuk@yandex.ru

Численный алгоритм синтеза регуляторов заданной точности по выходу для многосвязных систем*

Описана методика синтеза регуляторов по выходу для многосвязных линейных стохастических систем, обеспечивающих заданные требования к точности регулируемых параметров. Указанные требования формулируются через диагональные элементы ковариационной матрицы замкнутой системы. Для определения достижимой ковариационной матрицы используется численный алгоритм, основанный на решении системы матричных линейных неравенств. Приведен методический пример.
Ключевые слова: линейная стохастическая система, ковариационная матрица, канонизация матриц, регулятор заданной точности по выходу, линейное матричное неравенство.

Стр. 9 – 13

* Pабота выполнена при поддержке гранта Президента PФ № МД-235.2008.8.

Selvesyuk N. I. The Numerical Algorithm for Output Given Accuracy Regulator Synthesis to Mimo System
In article described the methodic for output regulator synthesis to MIMO linear stochastic control systems. It provided given demands of control parameters accuracy. The mentioned demands formulated through diagonal elements of co-variance matrix of closed-loop system. For definition the feasible covariance matrix used numerical algorithm which based on decision a system of linear matrix inequalities. The methodical numerical example is presented.
Keywords: linear stochastic control system, covariance matrix, matrix canonization, output regulator of given accuracy, linear matrix inequality.

Содержание

Г. Н. Рогачев, канд. техн. наук, доц., Самарский государственный технический унивеpситет grogachev@mail.ru

Использование гибридно-автоматного метода для описания систем автоматизации и управления*

Рассматривается метод описания систем автоматизации и управления, основанный на представлении таких систем в виде гибридных автоматов. Универсальность рассматриваемого подхода иллюстрируется примерами, среди которых регуляторы, реализующие типовые законы управления, а также нелинейные, оптимальные и программные регуляторы.
Ключевые слова: система управления, гибридный автомат, регулятор, алгоритм.

Стр. 14 – 19

*Работа выполнена при поддержке аналитической ведомственной целевой программы развития научного потенциала высшей школы в 2009—2010 гг. (проект № 2.1.2/4236) и РФФИ (грант 08-08-00383-а).

Rogachey G. N. Algorithmic Method of the Description of Hybrid-Automatic Regulators
In article the algorithmic method of description computer control systems based on the hybrid automatic form is considered. Universality of the considered approach is illustrated by examples from various subject domains, among which the P-, PI-, PID-regulators, nonlinear and optimum regulators.
Keywords: computer control system, hybrid automatic, algorithmic method.

Содержание

Г. Г. Гоппе, канд. техн. наук, Иркутский государственный технический университет elprivod@istu.edu

Математические модели технологического комплекса электропривод— турбомеханизм— трубопроводная магистраль
Часть 2. Математические модели динамических процессов при управлении производительностью методом дросселирования*

Для отдельных устройств и технологического комплекса в целом получены математические модели динамических процессов щи убавлении производительностью методом дросселирования. Структурная схема системы убавления исследована на ПЭВМ щи отработке задающих воздействий.
Ключевые слова: математическая модель, электропривод, турбомеханизм, трубопроводная магистраль, исполнительный механизм, дросселирование, структурная схема, регулятор.

*Часть 1 опубликована в журнале "Мехатроника, автоматизация, управление", № 10, 2009.

Стр. 20 – 24

Goppe G. G. Mathematical Models of the Technological Complex "Electric Drive—Turbomechanism—Pipeline". Part 2. Mathematical Models of Dynamic Processes by Efficiency Control by Means of Strangling Method
For separate elements as well as complex as whole we developed mathematical models of dynamic processes when efficiency control is performed by means of strangling method. The structural chart of the control system was investigated on the personal computer by the adjustment of master control.
Keywords: mathematical model, electric drive, turbomechanism, pipeline, operating mechanism, stangling, structural chart, regulator.

Содержание

Е. В. Прохоренко, канд. техн. наук, доц., Б. P. Норбоев, аспирант, Новосибирский государственный технический университет ev_pr@rambler.ru

Разработка и исследование математической модели электромеханической системы синхронного вакуумного выключателя

Сформированы требования к статическим и динамическим характеристикам электромеханической системы вакуумного выключателя с учетом физических и конструктивных параметров дугогасительной камеры. Определена функциональная схема построения синхронного вакуумного выключателя на основе оригинального конструктивного решения. Показаны результаты моделирования предложенной математической модели и экспериментальные данные реального объекта.
Ключевые слова: синхронный вакуумный выключатель, математическая модель электромеханической системы.

Стр. 25 – 29

Prokhorenko E. V., Norboev B. R. Design and Research of Mathematical Model of Synchronies Vacuum Circuit-Breaker Electromechanical System
Requirements for static and dynamic characteristics of electromechanical system of the vacuum circuit-breaker taking into account the physical and constructional parameters of vacuum interrupter have been formed. The functional scheme for the construction of synchronous vacuum circuit-breaker based on the original solution has been defined. Simulation results of the proposed mathematical model and experimental data of a real object have been shown.
Keywords: synchronous vacuum circuit-breaker, mathematical model of electromechanical system.

Содержание

А. В. Мяготин, нач. отдела, Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации anton.myagotin@gmail.com

Тензорный метод как средство анализа процессов пенообразования в проекционных изображениях

Представлена методика цифрового анализа для расчета векторного поля скоростей процесса формирования металлических пен в последовательности радиографических изображений. Для решения задачи применяется тензорный метод, дополненный интерполяцией адаптивным окном Гаусса. Представлены результаты апробации методики на реальных радиографических последовательностях.
Ключевые слова: радиография, векторное поле скоростей, оптический поток, тензорный метод, металлическая пена.

Стр. 30 – 34

Myagotin A. V. A Tensor Approach for a Digital Analysis of Foaming Processes in Projection Images
An image analysis procedure is described allowing for vector field estimations in radiographic image sequences of evolving metal foams. In this work we apply a tensor approach in combination with an adaptive Gaussian window interpolation technique. The applicability of the procedure is demonstrated by an image analysis of real radiographic sequences of foaming metals.
Keywords: radiography, velocity vector filed, optical flow, tensor approach, metal foam.

Содержание

В. М. Шестаков, д-p техн. наук, проф., А. Е. Епишкин, канд. техн. наук, доц., Г. В. Нацин, аспирант, Санкт-Петербургский институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ) epishkin@mail.ru

Разработка и исследование системы стабилизации колебаний шестироторной вибрационной установки

Предложена концепция построения системы управления шестироторных вибрационных установок (ВУ). Разработано математическое описание электромеханической системы (ЭМС), определены рациональная структура и способы оптимизации динамики взаимосвязанной системы, обеспечивающие получение стабилизированных колебаний рабочего органа (платформы). Выполнено имитационное моделирование ЭМС ВУ в заданной области квазиустановившихся режимов, подтвердившее эффективность функционирования разработанной системы.
Ключевые слова: вибрационные установки, электромеханические системы, математические модели, способы построения и оптимизации, управляемые колебания.

Стр. 35 – 40

Shestakov V. M., Epishkin A. E., Natsin G. V. Development and Research Oscillations Stabilizing System of Six-Rotary Vibration Machine
There are construction conception control system a six-rotary vibration machines are proposed. The mathematical formulation electromechanical system are developed, rational structure and optimization dynamic methods are determined, which provide vibroplatform stabilized oscillations. The imitation modeling of electromechanical systems vibration machines dynamic in defined area of quasi-established modes are verify functioning availability developed system.
Keywords: vibration machines, electromechanical systems, mathematical models, methods of construction and optimization, controlled oscillations.

Содержание

Д. А. Медведев, аспирант, О. Ю. Осипов, канд. экон. наук, директор ООО "Научно-производственная фирма "ЮМО" (ООО "НПФ "ЮМО"), Ю. М. Осипов, д-р техн. наук, проф.,
С. В. Щербинин, канд. техн. наук, доц., Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУP) sherb@sbi.tusur.ru

Создание лазерных технологических комплексов по критерию цена/качество

Рассматриваются вопросы управления лазерным технологическим комплексом с многокоординатной манипулятор-платформой с использованием синергетического подхода к созданию математической модели системы управления.
Ключевые слова: многокоординатный манипулятор, дуговой электромехатронный модуль движения, эксплуатационные характеристики.

Стр. 41 – 43

Medvedev D. A., Osipov O. Yu., Osipov Yu. M., Sherbinin S. V. The Optimal Prise to Quality Ratio in Laser Complex Manufacture
Laser technological complex (LTC) including multicoordinate manipulator is considered. The problem of control of LTC is discussed.
Keywords: multicoordinate manipulator, arc electromechatronic module of movement, operating characteristics.

Содержание

А. С. Тищенко, аспирант, Б. Б. Михайлов, канд. техн. наук, доц., Научно-учебный центр "Pобототехника" МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва secutor@rbcmail.ru

Навигация мобильного робота на основе бортовой системы технического зрения

Рассматривается телевизионная система технического зрения для решения задачи навигации мобильного робота, в которой координаты робота определяются по направлениям на известные реперные точки. Описаны основные процедуры и алгоритмы обработки видеоинформации. Приведены результаты экспериментальных исследований образца системы с реальным роботом.
Ключевые слова: навигация, мобильный робот, система технического зрения, определение координат.

Стр. 44 – 50

Tishchenko A. S., Mikhaylov B. B. Vision-Based Positioning System Developing for Mobile Robot Navigation
Vision-based positioning system for mobile robot navigation is discussed. Landmark-based positioning technique is developed. General image processing procedures and algorithms are described. Real-time experiment results are given.
Keywords: landmark-based positioning, mobile robot, image processing system, object recognition.

Содержание

Д. Н. Левин, зам. нач. отдела, ОАО "ОКБ Сухого", Москва, А. В. Пономаренко,
д-p.техн. наук, нач. отделения, ОАО "РСК "МиГ", Москва, М. М. Сильвестров,
д-p техн. наук, проф., гл. науч. сотp., "НИИ авиационного оборудования", г. Жуковский rskmig@rambler.ru

Концептуальный облик и особенности построения диалоговых моделирующих комплексов и действующего макета кабины для эргономического сопровождения разработки эргатического информационно-управляющего комплекса перспективного многофункционального маневренного самолета

Рассматриваются вопросы создания и применения диалоговых моделирующих комплексов, действующего макета кабины перспективного маневренного самолета, унифицированного специализированного тренажера для сквозного поэтапного эргономического сопровождения разработки эргатического информационно-управляющего комплекса перспективного многофункционального маневренного самолета с использованием целеантропоцентpической методологии, надавленной на рациональное согласование совокупного свойства взаимодействия человека-оператора, техники и модуля формирования цели убавления (образа-цели).
Ключевые слова: целеантропоцентрическая методология, эргатический информационно-управляющий комплекс, модуль формирования цели убавления, информационно-управляющее поле, диалоговый моделирующий комплекс, действующий макет кабины, унифицированный специализированный тренажер, диалоговый комплекс поискового моделирования, информационная модель, мнемокадр, индикационные кадры, имитатор неинструментальной информации, модуль синтеза законов убавления.

Стр. 52 – 59

Levin D. N., Ponomarenko A. V., Silvestrov M. M. Concept and Construction Features for Dialogue Simulator Complexes and Functional Cockpit Mock-up for Ergonomic Support of Ergatic Data-Controlling System Development for Advanced Multirole Maneuverable Aircraft
The following issues are under consideration: wide and effective development and use of dialogue simulator complexes, functional cockpit mock-up, unified part task simulator for thorough step-by-step ergonomic support of ergatic data-controlling system development for advanced multirole maneuverable aircraft using objectif and anthropo-centric methodology for rational coordination of interaction between person, equipment and module of control task generation.
Keywords: objectif and anthropo-centric methodology, ergatic data-controlling system, module of control task generation, data-controlling field, dialogue simulator complex, functional cockpit mock-up, unified part task simulator, dialogue complex of search simulation, information model, mnemonic frame, indication frames, noninstrumental information simulator, synthesis module of control rules.

Содержание

В. Ф. Грибков, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., ГосНииАС, Москва, Н. И. Корнеев, аспирант, Е. В. Шестопалов, аспирант, Московский авиационный институт (государственный технический университет) nkorneev@gmail.com

Математическая модель бортовой радиолокационной станции для базы знаний
бортовой оперативно-советующей экспертной системы

Изложены структура и состав математической модели бортовой радиолокационной станции (ЕРЛС). Рассматриваемая модель ЕРЛС предназначена для применения в базе знаний бортовой оперативно-советующей экспертной системы (ЕОСЭС) типовой боевой ситуации "Ввод группы в бой". Набор функциональных требований, предъявляемых к модели со стороны ЕОСЭС, позволил более четко ограничить ее структуру и реализовать модель ЕРЛС программно. Разработанная система позволяет решать задачи по оценке выхода моделируемых целей за пределы зоны наблюдения и входа в "слепой" ракурс. Приведены результаты моделирования.
Ключевые слова: бортовой интеллект, зона наблюдения, прогнозирование поведения, экспертная система, радиолокационная станция, радиоэлектронное оборудование.

Стр. 60 – 65

Gribkov V. F., Korneev N. I., Shestopalov E. V. A Mathematical Model of Airborne Radar for On-Board Operative Advising Expert System Knowledge Base
The article describes the structure and composition of the mathematical model of airborne radar (BRLS). The airborne radar model is designed for use in the On-board operative advising expert system (BOSES), typical combat scenario "Entering of the group into air battle state." The given set of functional requirements for the model of BOSES allows to implement the model of radar programmatically, by limiting the scope of structure. The developed system evaluates the output of simulated targets beyond the zone of surveillance and their entrance to the "blind" perspective. The article also presents the results of modeling.
Keywords: airborne intelligence, surveillance zone, predicting behavior, expert systems, radar, avionics.

Содержание

Л. Н. Александpовская, д-p техн. наук, гл. науч. сопр., А. Г. Кузнецов, канд. техн. наук, ген. директор, Ю. И. Солонников, инженер, ОАО "Московский институт электромеханики и автоматики" aomiea@aviapribor.ru

Особенности менеджмента качества и сертификации бортовых систем воздушных судов

Проведен анализ ряда зарубежных нормативных документов (DO-178B, DO-254, ARP4761, ARP4754), русскоязычные версии которых в настоящее время подготовлены и внедряются в тактику проектирования и сертификации самолетного бортового оборудования. Показано, что внедрение современной тенденции технологии проектирования, отраженной в этих документах, приводит к пересмотру соотношения между основными этапами проектирования: математическим моделированием, стендовой отработкой и летными испытаниями в сторону переноса основного объема работ на наземную отработку и сокращения объема летных испытаний.
Ключевые слова: нормативные документы, DO-178B, DO-254, ARP4561, ARP4754, сквозная сертификация.

Стр. 66 – 72

Aleksandrovskaya L. N., Kuznecov A. G., Solonnicov Yu. I. Features of a Quality Management and Certification of Aircraft On-Board Systems
This article contains the analysis of several foreign normative documents (DO-178B, DO-254, ARP4561, ARP4754), Russian versions of which have been prepared and are currently introduced into designing and certificating of the aircraft on-board equipment.
It is shown that introduction of a modern trend in designing technology, reflected in these documents, leads to reconsideration of balance between basic design stages such as mathematical modeling, developmental testing and flight tests towards transferring the basic amount of work to ground-based testing and reductions of flight tests.
Keywords: normative documents, DO-178B, DO-254, ARP4561, ARP4754, certificating of the aircraft on-board equipment.

Содержание

Указатель статей, опубликованных в журнале "Мехатроника, автоматизация, управление" в 2009 г.Стр. 73 – 78

Содержание

Наверх