С. В. Волкоморов, аспирант, А. П. Карпенко, д-р физ.-мат. наук, проф., МГТУ им. Н. Э Баумана karpenko@nog.ru

Планирование оптимальной целевой конфигурации робота-манипулятора типа "хобот"*

Рассматривается задача планирования оптимальной целевой конфигурации многосекционного робота-манипулятора типа "хобот". Представлены постановка задачи, метод ее решения, описание соответствующих C++ и MatLab программ, приводятся двумерный и трехмерный примеры планирования.
Ключевые слова: параллельный механизм, робот-манипулятор типа "хобот", планирование целевой конфигурации

Стр. 30 – 36

*Работа выполнена в рамках аналитической ведомственной целевой программы "Развитие потенциала высшей школы (2009—2010 годы"), проект 2.1.2/1509.

Volkomorov S. V., Karpenko A. P. Optimal Goal Configuration Planning of a Trank Robot-Manipulator
This paper presents the problem of optimal goal configuration planning of a trank robot-manipulator. We discus target setting, methods and C++ program for this problem. Also we present some results of optimal goal configuration planning.
Keywords: parallel mechanism, trank robot-manipulator, goal configuration planning

Содержание

---

С. П. Саханский, д-p техн. наук, проф., Сибирский государственный аэрокосмический университет, г. Красноярск Sahanskiy@yandex.ru

Управление скоростью вытягивания при выращивании монокристаллов кремния

Предложена математическая модель формирования скорости вытягивания на установке выращивания монокристаллов кремния по способу Чохральского, которая позволяет автоматизировать процесс ввода программного задания скорости в микропроцессорную систему управления.
Ключевые слова: скорость вытягивания, монокристалл кремния, осевой градиент

Стр. 37 – 39

Sakhanski S. P. Pulling Rate Assignment of Siliconium Monocrystals Growing
Mathematical expression was offered to form pulling set on silicon monocrystal growing system by Czochralski which allows to automate the process of introduction of programmed set of speed in microprocessor control system.
Keywords: silicon monocrystal, pulling set

Содержание

---

С. М. Афонин, канд. техн. наук, доц., ст. науч. сотp., Московский государственный институт электронной техники (ТУ) stat1@mail.ru

Решение матричных уравнений в задачах электроупругости для многослойных актюаторов наноперемещений

На основе решения матричных уравнений в задачах электроупругости построена обобщенная структурно-параметрическая модель многослойного электроупругого актюатора и определено влияние геометрических и физических параметров актюатора и внешней нагрузки на его динамические характеристики. Получены передаточные функции многослойного электроупругого актюатора нано- и микроперемещений.
Ключевые слова: многослойный электроупругий актюатор, деформация, пьезоэффект, матричные уравнения, передаточные функции, наноперемещения

Стр. 39 – 45

Afonin S. M. Decision Matrix Equations Electroelastic Tasks for Compound Actuators of Nanometric Movements
Decision matrix equations and structural-parametric model of electroelastic actuator are obtained, its transfer functions are bult. Effects of geometric and physical parameters of electroelastic actuator and external load on its dynamic characteristics are determined. For calculation of automatic control systems for nanometric movements with piezodrive the transfer functions of piezoactuator are obtained.

Keywords: compound electroelastic actuator, piezoeffect, nanometric movement, matrix equations, transfer functions

Содержание

---

М. М. Аршанский, д-р техн. наук, проф.,
В. Н. Тимошков, аспирант, Московский государственный технический университет приборостроения и информатики alachi@yandex.ru

Разработка и исследование четырехзвенных передаточных механизмов стеклоочистителя легкового автомобиля

Обосновывается методика синтеза четырехзвенных передаточных механизмов стеклоочистителя легкового автомобиля. В отличие от стандартных структур четырехзвенных механизмов предлагаемая в работе структура обеспечивает близкий к равномерному износ обоих рабочих кромок резинового элемента стеклоочистителя, что позволяет снизить требования к материалам резинового элемента и увеличить срок их службы. Методами цифрового моделирования проведен анализ автоколебательных процессов, происходящих при движении щетки по влажному стеклу, для реализации законов управления процессом работы стеклоочистителя.
Ключевые слова: синтез четырехзвенного механизма, коэффициент средней скорости прямого/обратного хода, анализ автоколебаний, полужидкостное трение

Стр. 46 – 50

Arshansky M. M., Timoshkov V. N. Development and Analysis of Quadric-Crank Mechanism of Windscreen Wiper Moto Car
Base the methodic of synthesis quadric-crank mechanism of windscreen wiper motorcar. As opposed to standard structures of quadric-crank mechanism, structure, which propose in this article, ensure the similar depreciation of both labor edge rubber element of windscreen wiper. This make possible to reduce requirement to materials of rubber element of windscreen wiper and extend their durability.
By the methods of digital modeling perform analysis of self-oscillating processes, which have place by work of wind­screen wiper, with purpose to developing their control laws.
Keywords: synthesis of quadric-crank mechanism, with coefficient middle rate of forward and return trace, analysis of self-sustained oscillation, viscous friction

Содержание

---

О. Е. Пудовиков, канд. техн. наук, доц.,
Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) olegep@mail.ru

Автоматическое управление скоростью движения длинносоставного грузового поезда

Рассмотрена математическая модель поезда, позволяющая исследовать продольные колебания, возникающие в нем в процессе движения. На основании сформулированных требований, предъявляемых к качеству управления скоростью длинносоставного грузового поезда, предложена система автоматического управления, применение которой позволяет повысить безопасность движения поездов за счет снижения вероятности их разрывов из-за разрушения автосцепок, что достигается уменьшением амплитуды продольных динамических сил и накопленных усталостных повреждений в упряжных приборах вагонов и локомотивов.
Ключевые слова: автоматическое управление скоростью, система автоматического управления, грузовой поезд, дискретная модель поезда, безопасность движения

Стр. 51 – 57

Pudovikov O. E. Automatic Control of Speed of Movement of the Long Freight Train
The mathematical model of the train is considered, allowing to investigate the longitudinal fluctuations arising in it in the course of movement. On the basis of the formulated requirements shown to quality of a speed control of a long freight train, the automatic control system which application allows to raise traffic safety of trains for the account of decrease in probability of their ruptures because of destruction of automatic couplings that is reached by reduction of amplitude of longitudinal dynamic forces and sizes of the saved up fatigue damages in coupling devices of cars and locomotives is offered.
Keywords: automatic control of speed, system of automatic control, freight trains, discrete model of a train, traffic safety

Содержание

---

Д. А. Васильев, канд. техн. наук, доц., М. В. Колоколов, студент, Саратовский государственный технический университет В. А. Иващенко, д-p техн. наук, ст. науч. сотp., Институт проблем точной механики и управления РАН, г. Саратов iptmuran@san.ru

Прогнозирование электропотребления в АСУ энергетикой промышленных предприятий

Предложен подход к автоматизации прогнозирования электропотребления промышленных предприятий, обеспечивающий экономию электроэнергии и сокращение ущерба из-за штрафов за нарушение установленных лимитов электропотребления.
Ключевые слова: прогнозирование, статистические методы, искусственные нейронные сети, автоматизированное управление

Стр. 58 – 60

Vasiliev D. A., Kolokolov M. V., Ivaschenko V. A. Forecasting Electricity Consumption in the Automated Management Systems of Power of the Industrial Enterprises
In article is offered the approach to automation of forecasting of a power consumption of the industrial enterprises, to provide economy of the electric power and reduction of a damage from of penalties for infringement of the established limits of a power consumption
Keywords: forecasting, statistical methods, artificial neural networks, automated management

Содержание

---

А. С. Девятисильный, д-р техн. наук, главн. науч. сотр., Д. Е. Кислов,
канд. физ.-мат. наук, науч. сотр., Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН devyatis@iacp.dvo.ru

Определение движения космического аппарата по внешним наблюдениям

Представлена обратная задача, целью решения которой являются оценки траекторных параметров и сил, обусловливающих движение космического аппарата. Дано каткое изложение метода гарантированной оценки корректности математической постановки и решения задачи. Приведены результаты вычислительных экспериментов.
Ключевые слова: космический аппарат, траектория, пункт наблюдения, измерение, оператор, число обусловленности

Стр. 62 – 65

Devyatisil'nyi A. S., Kislov D. E. Determination of Space Vehicle Orbit by External Measurements
The inverse problem that aim is estimation of trajectory parameters and forces acting on the space vehicle is presented. Short description of the method of guarantee estimation of correctness the mathematical statement of the problem is given. Results of numerical experiments is produced.
Keywords: space vehicle, trajectory, point of observation, measurement, operator, condition number

Содержание

---

М. В. Левский, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., Научно-исследовательский институт космических систем имени А. А. Максимова — филиал ГКНПЦ им. М. В. Хpуничева niiks@khrunichev.com

Оптимизация управления переориентацией космического аппарата за заданное время

Рассматриваются вопросы оптимизации управления пространственной переориентацией космического аппарата (КА). Минимизируется функционал, имеющий смысл расхода рабочего тела. Получено аналитическое решение поставленной задачи. Показано, что оптимальное по расходу топлива решение находится в классе двухимпульсного управления, при котором разворот КА совершается по траектории "свободного движения". Исходная задача управления сводится к решению трех задач — к разгону КА до необходимого кинетического момента, свободному вращению КА и гашению угловой скорости. Все три задачи решены в аналитическом виде. Приводится пример математического моделирования оптимального разворота КА.
Ключевые слова: космический аппарат, ориентация, кватернион, управление, оптимальность

Стр. 66 – 73

Levskii M. V. Design of Optimal Control of Spacecraft Reorientation
Aspects of optimization of control over spatial reorientation of a spacecraft are considered. The functional with the meaning of consumption of the working fluid is minimized. The analytical solution of formulated problem is received. It is shown that optimal solution, in the sense of fuel expense, belongs to a class of two-impulse control at which spacecraft turn is carried out along the trajectory of "free motion". The initial problem of control is reduced to the solution of three problems — acceleration of a spacecraft till necessary angular momentum, free rotation of a spacecraft, and a damping of angular velocity. All three problems are solved in an analytical form. The example of mathematical simulation of optimal turn of a spacecraft is presented.

Keywords: spacecraft, attitude, quaternion, a control, an optimality

Содержание

---

Ю. Н. Челноков^1,2, д-p физ.-мат. наук, проф.,
И. А. Панкратов1, аспирант,
¹Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
²Институт проблем точной механики и управления PАН, г. Саратов, Россия PankratovIA@info.sgu.ru

Переориентация орбиты космического аппарата, оптимальная в смысле минимума интегрального квадратичного функционала качества

С помощью принципа максимума Понтрягина и кватернионных переменных решается задача оптимальной переориентации орбиты космического аппарата (КА). Управление (вектор реактивной тяги, ортогональной плоскости орбиты) ограничено по модулю. Функционал, определяющий качество процесса управления, равен взвешенной интегральной сумме квадратов переменных, характеризующих отклонение орбиты КА от ее требуемого положения, и квадрата управления. Сформулирована дифференциальная краевая задача переориентации орбиты КА. Получены законы оптимального управления, построены условия трансверсальности, не содержащие неопределенных множителей Лагранжа. Приведены примеры численного решения задачи.
Ключевые слова: оптимальное управление, космический аппарат, кватернион

Стр. 74 – 78

Chelnokov Yu. N., Pankratov I. A. The Reorientation of Spacecraft's Orbit, that is Optimal in the Sense of Minimizing the Integral Quadratic Performance Functional
The problem of optimal reorientation of the spacecraft's orbit is solved with the help of the Pontryagin maximum principle and quaternion variables. Control (thrust vector, orthogonal to the orbital plane) is limited in magnitude. Functional, which determines a quality of control process is weighted sum of squares of variables, that characterize the deviation of the spacecraft's orbit from its desired position, and the square of control. We have formulated a differential boundary problem of reorientation of spacecraft's orbit. Obtained optimal control laws, built the transversality conditions, not containing Lagrange multipliers. Examples of numerical solution of the problem are given.
Keywords: optimal control, spacecraft, quaternion

Содержание

Наверх