Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №9, 2011

А. Н. Кириллов, д-р физ.-мат. наук, вед. науч. сотр., krllvaleksandr@rambler.ru, Институт прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск

Задача оптимального управления в системе со структурными изменениями

Вводится понятие кусочно-линейной системы с последовательным изменением структуры. Найдены инвариантные множества. Рассмотрена задача оптимального управления с заданными начальной и конечной структурами. Построен пример системы, для которой изменение структуры позволяет уменьшить значение целевого квадратичного функционала.
Ключевые слова: структура, структурные изменения, гибридная система, оптимальное управление, инвариантное множество

Стр. 2 – 7

Kirillov A. N. The Optimal Control Problem in the System with Structure Variations
The notion of piecewise linear system with sequential structure variation is introduced. The invariant sets are obtained. The optimal control problem with initial and terminal structures is considered. The example of the system, for which the structure variation permits to reduce the goal quadratic functional value, is constructed.
Keywords: structure, structure variations, hybrid system, optimal control, invariant set

Содержание

С. В. Арановский, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Санкт-Петербургский государственный технический университет информационных технологий, механики и оптики, И. Б. Фуртат, канд. техн. наук, доц., cainenash@mail.ru, Астраханский государственный технический университет

Робастное управление безредукторным прецизионным электроприводом оси оптического телескопа с компенсацией возмущений*

Рассмотрено робастное управление безредукторным прецизионным электроприводом оси оптического телескопа, математическая модель которого представлена параметрически и сигнально неопределенным линейным дифференциальным уравнением. Задача решена при измерении только выхода объекта — углового перемещения оси. Цель управления состоит в разработке алгоритма, компенсирующего с необходимой точностью неопределенности, действующие на данный объект. Приведены результаты моделирования и эксперимента.
Ключевые слова: безредукторный прецизионный электропривод оси оптического телескопа, робастное управление, компенсация возмущений

Стр. 8 – 13

*Работа выполнена при поддержке ФЦП "Научные и наyчнo-педагoгические кадры инновационной России" на 2009— 2013 гг. (гос. контракт № 16.740.11.0666 и исследования, выполняемые в РГУ нефти и газа им. И. М. Гyбкина).

Aranovskiy S. V., Furtat I. B. Robust Control of the Precision Gearless Drive of the Optical Telescope's Axis with Compensation of the Disturbances
The robust control of precision gearless drive of the optical telescope's axis is considered. It's mathematical model is represented by the parametrically and signal uncertain linear differential equation. The problem is solved using measurements of the output of a plant (the angular position of the axis) only. Control goal is to develop an algorithm which compensates uncertainties of the plant with a given accuracy. The results of simulation and experiment are given.
Keywords: gearless precision drive, robust control, compensation of disturbances

Содержание

А. Г. Александров, д-p. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр., mfs@sstu.ru, Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, Л. С. Михайлова, канд. техн. наук, зав. кафедрой, michailovaluba@mail.ru, Электростальский политехнический институт МИСиС (ТУ), М. Ф. Степанов, д-р, техн. наук, проф., Т. М. Брагин, аспирант, А. М. Степанов, аспирант, ripkilobyte@mail.ru, Саратовский государственный технический университет

О развитии концепции автоматического решения задач теории управления в системе ГАММА-3

На основе анализа задач, решаемых проектировщиками систем управления, предлагается подход к построению средств автоматического решения задач теории управления, базирующийся на формализации знаний о методах решения задач теории управления, многоуровневом представлении знаний и использовании средств автоматического планирования действий.
Ключевые слова: автоматическое решение задач теории управления, формализация знаний, распределенная информационная система, автоматическая визуализация данных

Стр. 14 – 19

Alexandrov A. G., Michailova L. S., Stepanov M. F., Bragin T. M., Stepanov A. M. About Development of the Concepts of the Automatic Decision of the Tasks of the Theory of Control in System GAMMA-3
The approach to creation of means of the automatic decision of tasks of the theory of the control, basing formalization of knowledge of methods of the decision of tasks of the theory of control, multilevel representation of knowledge and use of means of automatic planning of actions.
Keywords: automatic tasks solving of the theory of control, formalizing of knowledge, the distributed information system, automatic visualization of the data

Содержание

В. А. Коваль¹, д-р техн. наук, проф., В. Н. Осенин², канд. техн. наук, oseninvn@sng.ru, О. Ю. Тоpгашова¹, канд. техн. наук, доц., Olgatorg@gmail.ru,
¹Саратовский государственный технический университет,
²ЗАО "Управление промышленной автоматики"

Применение спектрального метода для анализа распределенных объектов управления, описываемых интегродифференциальными уравнениями

Доказаны новые теоремы о коммутативности представления произведения двух функций, зависящих от пространственных переменных, в спектральной форме и о представлении в спектральной форме определенного интеграла по пространству. С использованием этих свойств на основе спектрального метода получено решение интегродифференциального уравнения с частными производными и с коэффициентами, зависящими от пространственных переменных.
Ключевые слова: распределенная система управления, ряд Фурье, спектральный метод, пространство состояний, анализ

Стр. 20 – 25

Koval' V. A., Osenin V. N., Torgashova O. Yu. Application of Spectral Method for the Analysis of Distributed Control Systems, Described by Integro-Differential Equations
Newproperties of product commutativity for the spectral presentation of two functions depending on spatial variables and the spectral presentation of definite integral are provided. Using these properties on the basis of the spectral method the solution of the integro-differential equation with partial derivatives and coefficients depending on spatial variables is obtained.
Keywords: distributed control system, Fourier series, spectral method, state space, analysis

Содержание

А. А. Большаков, д-р техн. наук, проф., bolshakov@overta.ru, Д. Л. Лисицкий, аспирант, Д. Ю. Петров, канд. техн. наук, доц., Саратовский государственный технический университет

Управление роботом при объезде препятствий

Рассматривается управление мобильным роботом при движении, требующем объезда препятствий местности. Задача решается в рамках структуры, позволяющей разбить систему управления на две последовательно включенные подсистемы, одна из которых формирует программную траекторию, а вторая ее отслеживает. Синтезирован алгоритм выбора программного управления.
Ключевые слова: робот, препятствия, программная траектория, модель, алгоритм

Стр. 26 – 30

Bolshakov A. A., Lisizkiy D. L., Petrov D. Yu. Controlling of the Robot that Moves Around the Terrain Obstacles
The article discusses the motion control of mobile robot that goes around obstacles. There is considered the structure of a control system which allows separating it into two subsystems. The one of subsystems creates a program trajectory and another controls it. The article presents a synthesized algorithm of program control.
Keywords: robot, obstacles, program trajectory, model, algorithm

Содержание

Ю. В. Садомцев, д-p техн. наук, проф., Д. А. Гривенев, аспирант, dug@kbep.ru, Саратовский государственный технический университет

Синтез цифрового регулятора для системы стабилизации скорости вращения вала генератора

Рассматривается задача построения цифрового регулятора для системы стабилизации скорости вращения вала генератора переменного тока. Особенностью задачи является выделение внутреннего контура по положению золотникового механизма в гидроусилителе. Это позволяет разделить задачи управления объектом и гидроусилителем, приводит к более точной отработке управляющих воздействий, позволяет получить высокую повторяемость и стабильность динамических свойств преобразователя в течение всего срока его эксплуатации. Решение задачи проводится на основе процедуры линейно-квадратической оптимизации и теории наблюдающих устройств минимальной размерности.
Ключевые слова: электрогидравлическая система стабилизации, линейно-квадратическая оптимизация, динамический компенсатор, LQD-регулятор, наблюдатель Люенбергера, запаздывание по управлению

Стр. 31 – 36

Sadomtsev Yu. V., Grivenev D. A. Synthesis of Digital Control System for Stabilization of Speed Shaft Generator
The problem of constructing a discrete controller for a system of stabilizing the speed of rotation of the shaft of the alternator. Feature is the allocation of internal contour on spool mechanism in power, i.e. an introduction the positioner in system. This allows us to divide the tasks of synthesis of site management and hydraulic booster, which leads to more precise working off of the control action, to obtain a high repeatability and stability during the whole period of exploitation of dynamic properties of the transducer. The synthesis of discrete control algorithm based on the procedure linear-quadratic optimization and theory observing devices of minimal dimension.
Keywords: electrohydraulic system stabilization, linearly quadratic optimization, dynamic compensator, LQD-regulator, observer Ljuenbergera, time-lag in control

Содержание

Д. А. Васильев, канд. техн. наук, доц., vda230373@yandex.ru, Саратовский государственный технический университет

Гибридная модель прогнозирования электрических нагрузок промышленных предприятий

Предложен подход к построению гибридной модели прогнозирования электрических нагрузок промышленных предприятий, обеспечивающей требуемую точность прогноза в условиях изменения характера электропотребления промышленных предприятий. В основу построения гибридной модели положена комбинация модели экспоненциального сглаживания и трехслойного персептрона.
Точность прогноза достигается за счет адаптации в режиме реального времени параметров модели к изменению характера прогнозируемого процесса.
Ключевые слова: прогнозирование, гибридная модель, персептрон, экспоненциальное сглаживание

Стр. 37 – 40

Vasiliev D. A. Hybrid Forecasting Model for Electric Load of Industrial Enterprises
An approach to the construction of a hybrid forecasting model for electric load of industrial enterprises is posed. Such hybrid forecasting model provides the required accuracy of the forecast changes in the nature of electricity industries. In the basis of hybrid model constructing is put a combination of exponential smoothing model and the three-layer perceptron. Forecast accuracy is achieved by real-time adapting of the model parameters to changes in the nature of the projected process.
Keywords: forecasting, a hybrid model, perceptron, exponential smoothing

Содержание

В. Б. Никишин, канд. техн. наук, доц., руководитель группы, vbniki@rambler.ru, ЗАО "Газпpиборавтоматикасеpвис", г. Саратов

Пространственное позиционирование и аттестация магистральных трубопроводов на основе интеграции средств внутритрубной диагностики, подземной навигации и наземных геодезических измерений

Анализируется наиболее распространенные технологии пространственного позиционирования трасс и дефектов магистральных трубопроводов (МТ). Показано, что применение инерциальных технологий в комплексе с методами и средствами внутритрубной дефектоскопии и наземного геодезического позиционирования позволяет повысить точность позиционирования труднодоступных участков МТ, а также существенно увеличить информативность и достоверность результатов обследования.
Ключевые слова: магистральный трубопровод, пространственное позиционирование, инерциальный измерительный модуль, изгиб трубы, локальное смещение

Стр. 41 – 46

Nikishin V. B. Spatial Positioning and Certification of Main Pipelines Based on Integration of In-Line Inspection Means, Underground Navigation and Land Geodetic Measurements
The most widespread technologies of spatial positioning of the main pipeline's traces and defects are analyzed. It is shown that application of inertial technologies in a complex with methods and means of intube flaw detection and land geodetic positioning allows to raise an accuracy of positioning of remote sites MT, and also it is significantly increase informativity and reliability of inspection results.
Keywords: main pipeline, spatial positioning, inertial measurement unit, bend of tube, local displacement

Содержание

В. Ю. Мусатов, канд. техн. наук, доц., В. В. Сысоев, д-р техн. наук, проф., Саратовский государственный технический университет robsii@sstu.ru

Газоаналитические приборы вида "электронный нос": примеры применения для различных задач

Рассмотрены примеры применения приборов "электронный нос" в медицине, сельском хозяйстве, пищевой и некоторых других отраслях промышленности. Данные приборы весьма перспективны при решении задач идентификации сложных газовых смесей, которые требуют малого времени на подготовку проб, низкой стоимости эксплуатации и высокого быстродействия.
Ключевые слова: сенсор, датчик газа, мультисенсорная система, "электронный нос", распознавание образов

Стр. 47 – 52

Musatov V. Yu., Sysoev V. V. Gas-Analytical Devices of "Electronic Nose" Type: Examples of Applications for Various Tasks
The examples of using the "electronic nose" devices in medicine, agriculture, food and some other industries are considered. These devices are requested in solving the gas recognition tasks which require a short time to prepare the probes, low exploitation cost and fast response.
Keywords: sensor, gas sensor, multisensorarray, "electronic nose", pattern recognition

Содержание

Ю. Б. Кулифеев, д-р техн. наук, проф., Ю. Н. Афанасьев, адъюнкт, yuriafanasiev@mail.ru, ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского

Алгоритм автоматического приведения самолета к заданным высоте и скорости горизонтального полета

Рассматривается задача автоматического управления продольным движением летательного аппарата самолетного типа для обеспечения его выхода на заданную высоту при заданном значении скорости полета. Задача решается за счет управления поворотным стабилизатором и изменения тяги силовой установки. Проведена оценка работоспособности и эффективности предложенного алгоритма.
Ключевые слова: алгоритмы управления маневром самолета по высоте и скорости полета, вычисление заданных продольной и вертикальной перегрузок, вычисления заданного угла отклонения стабилизатора, вычисление заданной тяги силовой установки

Стр. 54 – 58

Kulifeev Yu. B., Afanasiev Yu. N. Algorithm of the Automatic Adduction Plane to Given Height and Velocities Horizontal Flight
The automatic control problem by longitudinal movement letatelnogo the device of plane type for maintenance of its exit on the set height is considered at a preset value of speed of flight. The problem dares at the expense of management rotary hundredbilizatorom and change of draft of a power-plant. The estimation of working capacity and efficiency of the offered algorithm is made.
Keywords: algorithms of management of plane maneuver on height and speed of flight, calculation of the set longitudinal and vertical overloads, calculations of the set corner of a deviation of the stabilizer, calculation of the set draft of a power-plant

Содержание

А. А. Афонин, канд. техн. наук, доц., А. С. Сулаков, канд. техн. наук, ассистент, kaf305-mai@mail.ru, Московский авиационный институт (государственный технический университет)

Алгоритм оценивания параметров гравитационного поля, ориентации и навигации
бесплатформенного гравиинерциального комплекса

Рассмотрены вопросы построения функционального алгоритма определения вектора аномалии ускорения силы тяжести, параметров ориентации и навигации аэроморского бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса. Приведены результаты имитационного моделирования его работы в различных условиях эксплуатации. Представлены оценки ожидаемых точностных характеристик комплекса.
Ключевые слова: векторные гравиметрические измерения, бесплатформенный гравиинерциальный навигационный комплекс, спутниковая навигационная система, оптимальный фильтр Калмана, малоразмерный подвижный аппарат, аномалия силы тяжести, уклонения отвесной линии

Стр. 58 – 65

Afonin A. A., Sulakov A. S. Estimation Algorithm of the Strapdown Graviinertial Complex Gravitational Field, Orientation and Navigation Parameters
The paper deals with a functional algorithm constructing for determining the gravity anomalies vector, the parameters of orientation and navigation of airsea strapdown graviinertial navigation system. Shows the simulation results of its work in various operating conditions. Presents expected accuracy characteristics estimates of the complex.
Keywords: vector gravimetric measurements, strapdown graviinertial navigation system, satellite navigation system, optimal Kalman filter, small-sized mobile object, gravity anomaly, deflection of the vertical

Содержание

В. В. Сафpонов, д-р техн. наук, проф., В. А. Поpшнев, канд. техн. наук, начальник научно-исследовательского центра, А. С. Жебpаков, инженер-конструктор, svv@kbep.ru, ОАО "КБ Электроприбор", г. Саратов

Выбор стенда для проведения огневых испытаний демонстратора пульсирующего детонационного прямоточного двигателя

Поставлена задача выбора конструктивного исполнения стенда, обеспечивающего доведение огневых испытаний демонстратора пульсирующего детонационного прямоточного двигателя, которая сводится к задаче гипервекторного ранжирования. Введена система критериев, характеризующих функциональные особенности стендов. Приведен численный пример.
Ключевые слова: пульсщующий детонационный прямоточный двигатель, стендовые испытания, критерии, гипервекторное ранжирование

Стр. 65 – 70

Safronov V. V., Porshnev V. A., Zhebrakov A. S. A Choice of the Stand for Carrying out Firing Tests of the Pulse Detonation Direct-Flow Engine Demonstrator
The task of choosing of a design of the stand providing carrying out of fire tests of the pulse detonation direct-flow engine demonstrator, which is reduced to a problem of hypervector ranging is described. The system of the criteria describing functional features of stands is entered. The numerical example is given.
Keywords: the pulsing detonation direct-flow engine, bench tests, criteria, hypervector ranking

Содержание

Наверх