| |
| В. Х. Пшихопов, д-p техн. наук, зав. каф., М. Ю. Медведев, канд. техн. наук, доц., Технологический институт Южного федерального университета, г. Таганрог medv_mihal@rambler.ru
Блочный синтез робастных автоматических систем при ограничениях на управления и координаты состояния*
Рассматривается метод синтеза робастных управлений блочными многосвязными нелинейными динамическими системами. Найдено преобразование, приводящее блочную систему к виду, состоящему из одного блока. Построена функция Ляпунова для замкнутых систем рассматриваемого класса. Показано, что если число управлений в блоке больше или равно числу управляемых переменных, то из выполнения ограничений на переменные состояния и управления следует выполнение ранговых критериев управляемости. В процедуре синтеза учтены ограничения на управления и переменные состояния объекта.
Ключевые слова: синтез нелинейных систем, робастность, многосвязность
Стр. 2 – 8
*Работа поддержана грантами РФФИ № 10-08-00200-а, № 10-08-00219-а.
Pshikhopov V. Kh., Medvedev M. Yu. Block Design of Robust Systems with Bounded Controls
In this paper a new method of a robust control design for nonlinear multilinked dynamical systems is developed. The design procedure is based on the direct Lyapunov method. The results of theoretical analysis, solvability conditions of the control design equations, and robust control algorithms are presented. Theoretic results are implemented on experimental robotic mini-airship.
Keywords: nonlinear system, robust control, multilinked systems
Содержание
|
| Д. П. Ким, д-p техн. наук, проф., МИРЭА (технический университет), Москва dpkim@yandex.ru
Алгебраический метод синтеза линейных непрерывных систем управления
Рассматривается задача синтеза передаточной функции регулятора по заданному времени регулирования и другим показателям качества алгебраическим методом. Рассматриваются случаи, когда синтезируемая система должна обладать астатизмом второго и более высокого порядка, и объект регулирования является неминимально-фазовым и его передаточная функция содержит правый полюс.
Ключевые слова: время регулирования, астатизм, неминимально-фазовый, нормированная передаточная функция, желаемая передаточная функция
Стр. 9 – 15
Kim D. P. Algebraic Method for Linear Continuous Control System Synthesis
The algebraic method of synthesis of transfer function of a regulator on set time of regulation and other indicators of quality is discussed. The cases when the synthesized system should possess astaticism of the second and more higher order are considered. It is thus considered that the object of regulation is nonminimal-phase and its transfer function contains the right pole.
Keywords: setting time, astatism, nonminimum-phase, standardized transfer function, desired transfer function
Содержание
|
| А. С. Иванов, канд. физ.-мат. наук, зав. кафедpой, P. Ю. Лапковский, аспиpант, Д. А. Уков, аспирант, Л. Ю. Филимонюк, инженер-исследователь, Институт проблем точной механики и управления РАН, г. Саратов ac_ivanov@info.sgu.ru
Кибернетический подход к моделированию разнородных процессов в мехатронных системах
Предлагается применение разработанного средствами математической кибернетики причинно-следственного подхода к моделированию сложных мехатронных человеко-машинных эргатических систем. Особенностью таких систем является взаимодействие в них процессов различной физической природы. Создание моделей подобных систем необходимо для решения задач анализа, синтеза и диагностики.
Для построения причинно-следственных комплексов, описывающих действия человека-оператора и функционирование технических систем, а также связывающих разнородные процессы, предложено применение метода особых состояний. Приведены примеры подхода к моделированию автомобильных и авиационных транспортных систем.
Ключевые слова: моделирование, кибернетические системы, сложные системы, эргатические системы, человеко-машинные системы, причинно-следственный комплекс, особые состояния
Стр. 16 – 20
Ivanov A. S., Lapkovsky R. Yu., Ukov D. A., Filimonyuk L. Yu. Cybernetic Approach to Heterogeneous Processes Modeling in Mechatronic Systems
This article suggests an application of cause-effect approach, which was developed by mathematic cybernetics, to complicated mechatronic, man-machine, ergatic systems modeling. The main feature of these systems is complicated interaction between heterogeneous processes. Those systems models' developing is important for solving some problems of analysis, synthesis and diagnostics.
The authors propose using the method of special states for developing of cause-effect complexes, which implement the interaction between heterogeneous processes, and describe human actions as well as technical system functioning.
The authors provide the article with two examples of auto and air transport systems modeling
Keywords: modeling, cybernetic systems, complicated systems, ergatic systems, man-machine systems, cause-effect complex, special states
Содержание
Г. А. Крыжановский, д-р техн. наук, зав. кафедрой, В. А. Солодухин, канд. техн. наук, проф., Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации soloduhin@nextmail.ru
Интеллектуальные транспортные системы и обратные задачи оптимизации*
Рассмотрена расширенная постановка обратной задачи оптимизации в интеллектуальных системах управления транспортными процессами (ИСУТП). Описан подход к формированию банка данных для наиболее характерных типовых задач с учетом расширенной обратной задачи. Приведены решения прямой и обратной задач оптимизации очередности обслуживания объектов, актуальной для ИСУТП.
Ключевые слова: интеллектуальные системы управления, процессы принятия решений, обратная задача оптимизации, мотивация ЛПР
Стр. 21 – 24
*Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 08-08-00012-а.
Kryzhanovsky G. A., Solodukhin V. A. Intelligent Transport Systems and Inverse Problems of Optimization
The extended formulation of the inverse optimization problem in intelligent control systems for transport processes (ICSTP) is considered. The approach to creating a data base for the most characteristic typical tasks with the expansion of the inverse problem is described. We give direct and inverse problems of optimization of priority service facilities, actual for ICSTP.
Keywords: intelligent control systems, processes of making decision, inverse problem of optimization, motivation of the decision maker
Содержание
|
И. В. Петухов, канд. техн. наук, доц., Марийский государственный технический университет laboratory502@rambler.ru
К вопросу обеспечения надежности эргатических систем управления
Рассмотрены основные подходы к исследованию и обеспечению надежности эргатических систем. Проведен анализ известных методов и методик учета человеческого фактора. Предложен подход к повышению надежности работы человека-оператора посредством исследования его функций на отдельных этапах операторской деятельности.
Ключевые слова: человеко-машинные системы, человек-оператор, эргатические системы, надежность
Стр. 25 – 30
Petukhov I. V. To the Question of Maintenance of Reliability Human-Machine System
In clause the basic approaches to research and maintenance of reliability human-machine system are considered. The analysis of known methods and techniques of the account of the human factor is lead.
The approach to increase of reliability of the person-operator by means of research of its functions at separate stages of camera activity is offered.
Keywords: human-machine system, the person-operator, reliability
Содержание
И. С. Мелёшин, ассистент, Московский институт инженеров транспорта ivanmel@mail.ru
Оценка основного сопротивления поезда метрополитена на основе фильтра Калмана
Представлен способ идентификации параметров основного сопротивления движению поезда с использованием фильтра Калмана, результаты которого могут использоваться в тяговом расчете и системах автоведения.
Ключевые слова: метрополитен, модель движения поезда, сопротивление движению, нелинейная фильтрация, фильтр Калмана, сигма-точечный фильтр Калмана
Стр. 31 – 37
Meljoshin I. S. The Estimating Underground Train Running Resistance Parameters with Kalman Filter
In article is presented way of identifying train running resistance parameters using methods of Kalman filtring. The results can be used in train traction calculating work and in automatic train operation system.
Keywords: subway, train model, train running resistance, non-linear filtration, Kalman Filter, Unscented Kalman Filter
Содержание
|
А. Ю. Новик, аспирант, Саратовский государственный технический университет, В. А. Иващенко, д-р техн. наук, ст. науч. сотр., Институт проблем точной механики и управления PАН, г. Саратов iptmuran@san.ru
Модели и методы прогнозирования показателей качества листового стекла
Предложены модели и методы прогнозирования показателей качества листового стекла на основе фильтра Бpауна, искусственной нейpонной сети и системы нечеткого вывода, обеспечивающие повышение эффективности управления стекольным производством.
Ключевые слова: листовое стекло, автоматизщованное управление, прогнозирование качества стекла
Стр. 37 – 40
Novik A. Yu., Ivaschenko V. A. Models and Methods for Predicting Quality Sheet Glass
The models and methods for predicting performance of flat glass on the basis of the filter Brown, artificial neural networks and fuzzy inference system to ensure better management of glass manufacture.
Keywords: sheet glass, automated management, forecasting the quality of glass
Содержание
А. Л. Фрадков1, 2, д-р техн. наук, nроф., Б. Р. Андриевский1, 2, д-р техн. наук, доц., К. Б. Бойков3, А. Б. Андриевский1, магистр,
1Институт проблем машиноведения РАН,
Санкт-Петербург,
2Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург,
3Корпорация "Гранит-7", Санкт-Петербург boris.andrievsky@gmail.com
Многомаятниковый мехатронный комплекс*
Описан разработанный в ИПМаш РАН многомаятниковый мехатронный комплекс, механическая часть которого представляет собой набор взаимосвязанных маятниковых устройств, образующих сложную колебательную нелинейную механическую систему с большим числом степеней свободы. Представлены результаты экспериментальных исследований по изучению поведения цепочки маятников при гармоническом внешнем возбуждении, подтверждающие полученные ранее теоретические положения. На основе экспериментального исследования взаимодействия цифровой измерительно-управляющей системы комплекса через канал связи намечены пути оптимизации канала связи для многоточечных локальных мехатронных комплексов.
Ключевые слова: мехатронный стенд, цепочка маятников, нелинейные колебания, обмен данными, канал связи
Стр. 41 – 54
*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты №№ 07-01-92166, 09-08-00803), Межсекционной программы фундаментальных исследований ОЭММПУ РАН, "Проблемы управления и безопасности энергетики и технических систем" и Российской федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" (контракт № 16.740.11.0042). Авторы признательны Роману Золотухо (ООО ЭФО, Санкт-Петербург) за консультации по САПР Quartus II.
Fradkov A. L., Andrievskii B. R., Boykov K. B., Andrievskii A. B. Multipendulum Mechatronic Setup
The Multipendulum Mechatronic Setup designed in the IPME RAS is described. The mechanical part of the setup is a set of the interconnected pendulum devices, forming complex oscillatory nonlinear mechanical systems with many degrees of freedom. The special-purpose hardware and software tools was developed for real-time control of the setup, carrying out laboratory experiments, displaying and processing of their results, special hardware and software, including electronic equipment (data exchange interface with a computer), the control computer and electric power devices (power amplifiers, power supplies). The setup is designed for educational and scientific experimental research on nonlinear dynamics, control and synchronization in networks of nonlinear dynamical systems of high order as well as for working out principles for the organization of software and hardware for data collection and management in complex distributed systems.
At the present time, five active (equipped with electronic devices) sections and one controlled electric motor are launched. The article presents the results of experimental study of the behavior of the chain of pendulums under harmonic external excitation, confirming the earlier theoretical statements. Based on the experimental research of data exchange between digital measurement/control system and the complex through the communication channel, the ways for optimization of local multipoint mechatronic systems communication channel are outlined.
Keywords: mechatronic setup, chain of pendulums, nonlinear oscillations, data exchange, communication channel
В. В. Солдаткин, канд. техн. наук, доц., Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева xli@piis.kstu-kai.ru
Концепция построения и синтез конструктивных параметров неподвижного многоканального аэрометрического приемника системы воздушных сигналов вертолета
Рассматриваются принципы построения, модели информативных сигналов, методика параметрического синтеза и рекомендации по рациональному выбору конструктивных параметров неподвижного многоканального проточного аэрометрического приемника системы воздушных сигналов вертолета.
Ключевые слова: вертолет, высотно-скоростные параметры, измерение, аэрометрическая информация, неподвижный многоканальный проточный приемник, построение, синтез конструктивных параметров
Стр. 56 – 64
Soldatkin V. V. The Construction Concept and Synthesis of Design Factors for a Stationary Multichannel Aerometric Transducer of the Helicopter Air Data System
The construction principles, the models of informative signals, the parametric synthesis technique, and the recommendations on rational selection of design factors for a stationary multichannel flow-type transducer of the helicopter air data system are considered.
Keywords: helicopter, altitude-velocity parameters, aerometric data, stationary multichannel flow-type transducer, construction, synthesis of design factors
Содержание
|
К. Б. Алексеев, д-р техн. наук, проф., А. В. Шадян, аспирант, Московский государственный индустриальный университет akbr@mail.msiu.ru
Об одном способе определения динамических параметров космического летательного аппарата в полете
Предложен ряд способов для идентификации динамических параметров космического аппарата в полете. Наиболее известный расчетно-экспериментальный способ основан на приложении пробных воздействий на аппарат и обработке реакции аппарата на эти воздействия. Основным его недостатком является большое число пробных воздействий, что отрицательно сказывается на управляемом процессе ориентации аппарата. Предлагаемый расчетный способ использует управляющие воздействия на аппарат при требуемом изменении его углового положения в пространстве. Это устраняет влияние процедуры определения тензора инерции аппарата на процесс его программной ориентации.
Ключевые слова: твердое тело, тензор инерции, космический аппарат, динамическая асимметрия
Стр. 64 – 69
Alekseev K. B., Shadyan A. V. A Method of Determining the Dynamic Parameters of the Spacecraft in Flight
The paper deals with the problem of algebraic synthsis of the controller transfer function for given contrd time and other performance characteristics. The case are considered in which the system to be synthesized should be secondor higher-order astatism, the plant is nonminimum-phase, and the plant transfer function has a right pole.
Keywords: rigid body, tensor of inertia, the spacecraft, the dynamic asymmetry
Содержание |
Ю. Н. Челноков1, 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
PankratovIA@info.sgu.ru
Переориентация круговой орбиты космического аппарата с тремя точками переключения управления
Обсуждается задача четырехимпульсной переориентации круговой орбиты космического аппарата (КА). Построено численное решение полученной системы уравнений при условии равенства длин двух внутренних участков активного движения КА. В частных же случаях, когда 1) длины второго и третьего участков активного движения КА равны конкретной величине; 2) равны к тому же длины первого и четвертого участков активного движения КА, найдено аналитическое решение задачи.
Ключевые слова: космический аппарат, кватернион, импульс, орбита
Стр. 70 – 73
Chelnokov Yu. N., Pankratov I. A. The Reorientation of Circular Spacecraft's Orbit with Three Points of Switching Control
The problem of reorientation of circular spacecraft's orbit with the help of four impulses of thrust is discussed. We constructed a numerical solution of the resulting system of equations under the condition that lengths of two internal parts of spacecraft's active motion are equal. In particular cases, when 1) lengths of second and third parts of spacecraft's active motion are equal to given value; 2) lengths of first and fourth parts of spacecraft's active motion are also equal; we found an analytical solution.
Keywords: spacecraft, quaternion, impulse, orbit
Содержание |
А. Г. Басыров, канд. техн. наук, доц., Военно-космическая академия им. А. Ф. Можайского, Д. М. Лебедев, науч. сотр., А. Б. Мастин, науч. сотр., Научно-производственная организация "Орион" alexanderbas@mail.ru
Планирование параллельной обработки информации в высокопроизводительных вычислительных системах бортовых комплексов управления космическими аппаратами
Предложен метод распределения в параллельной вычислительной системе независимых заданий, имеющих случайное время выполнения. Приведены оценки эффективности применения метода и даны рекомендации по его практическому использованию.
Ключевые слова: директивный срок, независимые задания, параллельная вычислительная система, планирование вычислительного процесса
Стр. 74 – 77
Basyrov A. G., Lebedev D. M., Mastin A. B. Planning of Parallel Processing of the Information in High-Efficiency Computing Systems of Onboard Complexes of Management of Space Vehicles
The authors propose a method of distribution in the parallel computing system of independent tasks with random execution time. The analysis of the effectiveness of the method and recommendations for its practical application.
Keywords: directive term, independent tasks, the parallel computing system, planning of computing process
Содержание
Наверх
|
|
