Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №2, 2010

Ю. И. Кудинов, д-p техн. наук, проф., зав. кафедрой, С. В. Байков, аспирант, Липецкий государственный технический университет, И. Ю. Кудинов, канд. техн. наук, вед. программист, АО "Липецкпромсервис" Kui_kiu@lipetsk.ru

Методы и модели нечеткого предиктивного управления

Анализируются методы синтеза нечетких предикативных регуляторов на базе трех типов нечетких динамических моделей. Приводятся примеры нечеткого предиктивного управления различными промышленными объектами.
Ключевые слова: нечеткие динамические модели, синтез нечетких предиктивных регуляторов

Стр. 2 – 8

Kudinov U. I., Baykov S. V., Kudinov I. U. Method and Models of the Fuzzy Predictive Control

Methods of synthesis fuzzy predictive controllers on the basis of three types of fuzzy dynamic models are analyzed. Examples fuzzy predictive control of various industrial objects are brought. Keywords: fuzzy dynamical models, sintesis of fuzzy predictive controllers

Содержание

В. Н. Буков, д-p техн. наук, зам. генерального директора по науке НИИ авиационного оборудования, г. Жуковский Московской области, Н. И. Сельвесюк, д-p техн. наук, зам. начальника кафедры, Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, г. Москва, selvesyuk@yandex.ru

Робастное подавление внешних возмущений в многосвязной системе с децентрализованным координированным управлением*

Описана методика синтеза децентрализованных регуляторов в обратной связи по состоянию для многосвязных линейных систем с координированным управлением по эталонным моделям. Указанные регуляторы одновременно обеспечивают робастную стабилизацию составной системы и подавление внешних ограниченных возмущений. Показано, что задача стабилизации с помощью регулятора и задача слежения за эталоном с помощью предкомпенсатора решаются независимо. Для синтеза регуляторов используются линейные матричные неравенства, построенные на основе квадратичных функций Ляпунова. Степень подавления возмущений характеризуется инвариантным множеством достижимости. Приведен содержательный пример.
Ключевые слова: децентрализованный робастный регулятор, координированное управление с эталонной моделью, инвариантное множество достижимости, линейное матричное неравенство

Стр. 9 – 15

*Работа выполнена при поддержке PФФИ, грант № 08-08-00125-а.

Bukov V. N., Selvesyuk N. I. Robust Suppression the External Disturbances in MIMO Control System with Decentralized Coordination Control
In article the method of synthesis of decentralized state feedback regulators for MIMO linear systems with coordination control by reference model is considered. This regulator simultaneously provides robust stability of large system and suppression the external bounded disturbances. The task of system stabilization with help the regulator and the task of reference model tracking with help the prefilter solving independently. The linear matrix inequality used for synthesis of regulators. This LMI based on the quadratic Lyapunov functions. The rate of disturbance suppression is characterized by invariant set of attainability. The practical example is described.
Keywords: decentralized robust regulator, coordination control with reference model, invariant set of attainability, linear matrix inequality.

Содержание

О. В. Моржин¹^,2, аспирант, А. И. Тятюшкин², д-р техн. наук, гл. науч. сотр.,
¹Бурятский государственный университет, г. Улан-Удэ,
²Институт динамики систем и теории управления СО PАН, г. Иркутск tjat@icc.ru

Аппроксимация множеств достижимости и разрешимости нелинейных управляемых дифференциальных систем*

Рассмотрены методы аппроксимации множеств достижимости и разрешимости для нелинейных управляемых дифференциальных систем. Развиваются метод сечений и модификация метода опорных гиперплоскостей. Приводятся примеры численных экспериментов.
Ключевые слова: управляемые системы, множества достижимости и разрешимости, аппроксимация, примеры

*Pабота выполнена при финансовой поддержке PФФИ (проекты 08-01-00945-а, 09-01-90203-Монг-а) и программы Президента PФ "Государственная поддержка ведущих научных школ" (проект НШ-1676.2008.1).

Morzhin O. V., Tyatyushkin A. I. Approximation of Reachable and Solvability Sets of Nonlinear Controlled Differential Systems
The article is devoted to methods for approximating reachable and solvability sets of nonlinear controlled differential systems. The section method and the method of supporting hyperplanes are developed. There are some numerical experiments.
Keywords: control systems, reachable and solvability sets, approximation, examples.

Содержание

В. М. Герасун, д-p техн. наук, проф., И. А. Несмиянов, канд. техн. наук, доц., Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия, vgsxa@avtlg.ru, ivan_nesmiyanov@mail.ru,

Системы управления манипуляторами на основе пространственных исполнительных механизмов

Рассматриваются манипуляторы, имеющие в кинематической цепи пространственные исполнительные механизмы в виде трехгранной пирамиды. Предлагаются варианты управления этими системами и рассмотрен алгоритм формирования программы управления приводами рабочего оборудования.
Ключевые слова: маниnулятор, пространственный механизм, система

Стр. 24 – 28

Gerasun V. M., Nesmiyanov I. A. Manipulators Control Systems on the Base of Spatial Acting Mechanisms
Manipulators, having kinematic chain, spatial acting mechanisms in the form of thriangular pyramid are considered. These systems operating variant are offered and drive working equipment control programme forming algorithm is presented in article.
Keywords: manipulator, spatial mechanism, control system.

Содержание

Е. А. Паршева, д-p техн. наук, пpоф., Астраханский государственный технический университет parsheva-el@yandex.ru

Децентрализованное робастное управление многозвенным манипулятором сварочного производства*

Решается задача построения робастной системы управления многосвязным объектом в условиях структурной и параметрической неопределенности, когда измерению недоступны производные входных и выходных переменных. В процессе функционирования порядок математической модели объекта может изменяться неизвестным образом. Обоснована работоспособность синтезированных систем убавления действии на объект управления не измеряемых ограниченных возмущений. При этом для формирования управляющих воздействий используются только измеряемые переменные локальных подсистем, т. е. осуществляется полностью децентрализованное управление.
Ключевые слова: робастные системы, задачи управления, локальные подсистемы, эталонная модель, децентрализованные алгоритмы, диагональные матрицы, вспомогательный контур, компенсация возмущений

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект 09-08-00237.

Стр. 29 – 35

Parsheva E. A. Decentralized Robust Control System for an Multimessengers Welding Manipulator
The problem of a robust control system design for interconnected systems with structural and parametrical uncertainty was solved for the case where derivatives of input and output parameters cannot be measured. The order of the mathematical model may change over time. Operability of the designed control systems in the case of non-measurable and bounded disturbances acting on the controlled plant was demonstrated. Only the measurable variables of the local subsystems are used to generate the control actions, that is, control is completely decentralized.
Keywords: robust system, control problems, local subsystems, reference model, decentralized law, diagonal matrices, auxiliary block, compensation for disturbances.

Содержание

В. И. Бусурин¹, д-p техн. наук., проф., В. А. Князь², нач. сектора, М. М. Ходин¹, аспирант, Н. П. Скрипник¹, инженер ¹Московский авиационный институт (ГТУ) ²ГосНИИАС, hodin@mail.ru

Сканирующий профилометр для измерения профиля цилиндрических тел

Рассматривается автоматизированная система сканирования поверхностей цилиндрических тел с помощью прецизионного фотоэлектрического датчика перемещений, предлагается структура сканирующего профилометра, проводится анализ и моделируется компенсация погрешностей, демонстрируется экспериментальное исследование цилиндрического тела.
Ключевые слова: профилометр, поверхность, цилиндр, юстировка, компенсация, погрешность, алгоритм, сканирование

Стр. 36 – 42

Busurin V. I., Knyaz V. A., Khodin M. M., Skripnik N. P. Scanning Profiler for Measurement of Cylindrical Bodies Profile
Paper contains description of developing automated system for scanning surfaces of cylinders by means of precision photoelectrical mechanical motion transducer. Structure of scanning profiler is being suggested. Analysis of errors is conducted and methods of error's reducing are suggested. Investigation contains modeling of error compensation for circular and elliptic contours. Experimental research of cylindrical body is being reported.
Keywords: profilometr, surface, cylindr, compensation, error, algorithm, scanning.

Содержание

P. P. Загидуллин, д-p техн. наук, проф., Уфимский государственный авиационный технический университет, polysoft@list.ru

Количественный подход в управлении качеством продукции

Рассмотрены вопросы решения задач управления качеством машиностроительной продукции с помощью количественного подхода. Предложены методики анализа и формализации параметров качества, математические модели определения состава мероприятий по повышению качества и методы их планирования во времени.
Ключевые слова: управление качеством, количественный подход, математическая модель, оптимизация, расписание, параметры качества продукции

Стр. 42 – 50

Zagidullin R. R. Quantitative Approach in Quality Management to Product
In this paper are considered questions of the decision of the problems of quality management to machine-building product by means of quantitative approach. The offered methodes of the analysis and formalizations parameter quality, mathematical models of the determination of the composition action on increasing quality and methods of their planning at time.

Keywords: quality management, quantitative approach, mathematical model, optimization, timetable, parameters quality to product.

Содержание

Л. В. Беляев, аспирант, В. В. Морозов, д-р техн. наук, проф., А. В. Жданов, канд. техн. наук, доц., Владимирский государственный университет, mtf@vlsu.ru

Обоснование конструкций лабораторных стендов для исследования характеристик систем вспомогательного кровообращения и искусственного сердца

Рассмотрены конструкции лабораторно-стендовых установок для исследования характеристик систем вспомогательного кровообращения и искусственного сердца на базе мехатронных модулей. Приведены взаимосвязи между основными элементами, входящими в состав систем вспомогательного кровообращения и искусственного сердца и стендовыми установками для исследования их свойств. Предложена конструкция стенда для проведения комплексных лабораторно-стендовых испытаний.
Ключевые слова: имплантируемые системы, вспомогательное кровообращение, искусственное сердце, мехатронный модуль, комплексные лабораторно-стендовые испытания

Стр. 51 – 55

Belyaev L. V., Morozov V. V., Zhdanov A. V. Rationale for Construction of Laboratory Bench Units to Study the Properties of Circulatory Support Systems and Artificial Heart
In this publication the authors proposed to design the stand for complex laboratory tests, including evaluation of the effectiveness of the pumping function of IP systems and VC, the study of thermal characteristics of drives IP and VC, as well as to study the hydrodynamic characteristics of blood flow with the use of hardware and software company National Instruments (USA). Defining the performance of artificial hearts and circulatory support are encouraged to undertake on a two-hydrodynamic bench, simulating large and small circulation.
Keywords: system support of blood circulation, artificial heart, mechatronic module, artificial ventricle, management system, laboratory-bench installation.

Содержание

Д. Н. Анисимов, канд. техн. наук, доц., Ю. Ю. Астахова, мл. науч. сотp., Д. В. Вершинин, аспирант, О. С. Колосов, д-p техн. наук, проф., Московский энергетический институт (технический университет), М. В. Зуева, д-р биол. наук, проф., И. В. Цапенко, канд. биол. наук, ст. науч. сотр., Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца, AnisimovDN@mpei.ru

Дифференциация патологий сетчатки глаза на основе нечеткой логики*

Обсуждается разработка алгоритма нечеткого логического вывода на основе реляционных моделей для решения задачи дифференциации патологий сетчатки глаза при анализе электроретинограмм. Оценено соответствие полученных нечетких множеств диагнозам, поставленным экспертами-физиологами, при использовании различных логических базисов.
Ключевые слова: электроретинограмма, ретинальная патология, нечеткий логический вывод, реляционная модель, логический базис

Стр. 56 – 60

*Статья подготовлена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект "Исследование и разработка методов и моделей диагностики сложных проблемных ситуаций на основе методов искусственного интеллекта", шифр проекта 07-01-00-762).

Anisimov D. N., Astakhova Yu. Yu., Vershinin D. V., Kolosov O. S., Zueva M. V., Tsapenko I. V. Differentiation of Eye Retina Pathologies Based on Fuzzy Logic
The paper is devoted to development of fuzzy logic inference algorithm based on relational models for eye retina pathologies differentiation task solution when electroretinogram analysis. An adequacy of received fuzzy sets to diagnosis made by experts-physiologists using different logical basises was estimated.
Keywords: electroretinogram, retinal pathology, fuzzy logic inference, relational model, logical basis.

Содержание

Б. Е. Федунов, д-p техн. наук, нач. сектора, ГосНИИАС, Москва, boris-fed@gosniias.ru

Интеллектуальная поддержка экипажа на борту антропоцентрического объекта

Обсуждаются современные технические антропоцентрические объекты, действующие в сложных предметных областях (самолеты, в частности боевые самолеты, транспортные средства, операторы сложных стационарных объектов), и вопросы интеллектуальной поддержки их экипажей. Даны классификация бортовых интеллектуальных систем, облик их баз знаний, оценена возможность их совместной работы с экипажем.
Ключевые слова: модель для разработки, бортовые интеллектуальные системы, база знаний, эргономическое проектирование

Стр. 62 – 70

Fedunov B. E. Intellectual Support of the Crew on Board of the Anthropocentric Object
The modern technical anthropocentric objects, acting in complex application domains (the planes, in particular combat planes, transport facilities, operators into a complex stationary object), are not thought without intellectual support of their crews. It is important to note that such intellectual systems must work in coordination with actuated by conceptual model of the crew, helping him to solve the current tasks with the provision for the general problem of the session of the operation anthropocentric object. Are given the categorization of the on-board intellectual systems, look their knowledgebase, is evaluated possibility their joint work with crew.
Keywords: model for development, on-board intellectual systems, knowledgebase, ergonomic designing.

Содержание

Ю. Н. Нагар¹, ассистент, В. Ю. Ольшанский²,
д-p физ.-мат. наук, гл. науч. сотр., В. М. Панкратов², д-p техн. наук, зам. директора по науке, А. В. Сеpебpяков¹, канд. физ.-мат. наук, доц. ¹ЭТИ СГТУ, г. Энгельс,
²ИПТМУ РАН, г. Саратов, iptmuran@san.ru, bundzin@inbox.ru

Об одной модели пьезогироскопа

Предложена модель устройства, в котором действующая на присоединенную массу кориолисова сила оказывает влияние на плоские деформационные волны в выполненных из пьезоматериала тонких пластинах. Полученное методом Фурье решение задачи позволило оценить величину максимальной деформации пластин в зависимости от угловой скорости подвижного объекта.
Ключевые слова: кориолисова сила, присоединенная масса, деформационные волны, метод Фурье

Стр. 71 – 74

Nagar Yu. N., Olshanskiy V. Yu., Pankratov V. M., Serebryakov A. V. About a Piezogyroscope Model
There was suggested a model of the device where the Coriolis force affecting the associated mass influences the plane deformation waves in thin plates made of a piezomaterial. The problem solution obtained by Fourier method allowed to value the maximum plate deformation depending on the angular velocity of the moving object.
Keywords: coriolis force, associated mass, deformation waves, Fourier method.

Содержание

В. А. Бобков, д-p техн. наук, зав. лаб., Ю. С. Борисов, мл. науч. сотр., Институт автоматики и процессов управления ДВО PАН, г. Владивосток, borisoff@dvo.ru

Навигация подводного аппарата на малых дистанциях по оптической информации*

Предложен алгоритм определения параметров движения подводного аппарата и окружающей обстановки по последовательности фотоизображений при условии малых расстояний до препятствий и на небольших перемещениях. Представленный метод использует данные, получаемые одной бортовой камерой. Приведены результаты вычислительных экспериментов.
Ключевые слова: фильтр Калмана, навигация АНПА, одновременное определение местоположения и картирование окружающей обстановки, малые дистанции

Стр. 75 – 78

*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 08-07-99043-p_офи) и Президиума ДВО РАН (проект 09-1-П2-06).

Bobkov V. A., Borisov Yu. S. Underwater Vehicle's Navigation on Small Distances from Optical Data
We present an approach for solution of simultaneous localization and mapping problem for underwater vehicle on image sequences under condition of small distances to obstacles and in small movings. The presented method uses the data received by one onboard camera. Results of computing experiments are presented.
Keywords: Kalman filter, AUUV navigation, simultaneous localization and mapping, small distances.

Содержание

Наверх