Главная
Новый номер
Указатель статей
Редколлегия
Авторам
Рекламодателям
Издательство
Напишите нам
 

Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №2, 2013

скачать номер в .pdf
(download in pdf)

Е. В. Шалобаев, канд. техн. наук, доц., shalobaev47@mail.ru, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Россия, P. Т. Толочка, д-р техн. наук, пpоф., rymantas.tolocka@ktu.lt, Каунасский технологический университет, Литва

О рекомендациях IFToMM по теpминологии в области мехатроники

Рассматриваются актуальные вопросы терминологии в области мехатроники в связи с 25-летием появления в России термина "мехатроника", а также для распространения терминов, рекомендованных постоянным комитетом по стандартизации терминологии Международной организации по теории машин и механизмов.
Ключевые слова: мехатроника, микро- и наномехатроника, терминология, международный транслятор, микросистемная техника, уровневый подход, триада "сенсоры— контроллер—актюатор", мехатронная система

Стр. 2 – 5

Shalobaev E. V., Tolochka R.T. About Recommendations about Terminology in the Field of Mechatronics
Terminology pressing questions in area mechatronics in connection with the occurrence 25 anniversary in Russia of the term "mechatronics", and also — distribution of the terms recommended by standing committee on standardization of terminology of the International organization under the theory of cars and mechanisms (PC "A" IFToMM) are considered.
Keywords: mechatronics, micro- and nanomechatronics, terminology, the international compiler, the microsystemtechnics, triad "sensor controls-controlers-aktjuator", mechtronics system

Содержание


Д. П. Ким, д-р техн. наук, проф., dpkim@yandex.ru, МГТУ МИРЭА, Москва

Маргинальная устойчивость и синтез систем управления максимальной степени устойчивост
и

Рассматривается маргинальная (граничная) устойчивость. Получены необходимые условия и критерий маргинальной устойчивости, необходимые и достаточные условия обращения в нуль определителей Гурвица. На основе полученных условий маргинальной устойчивости разработан алгоритм синтеза систем управления максимальной степени устойчивости. Получены формулы для оптимальных параметров физически реализуемого ПИД регулятора, предназначенного для объектов третьего порядка.
Ключевые слова: маргинальная устойчивость, синтез систем управления, критерий маргинальной устойчивости, максимальная степень устойчивости

Стр. 6 – 12

Kim D. P. Marginal Stability and Synthesis of Control Systems of Maximum Degree of Stability
We consider marginal stability and obtain necessary conditions and a criterion for the marginal stability as well as necessary and sufficient conditions for the vanishing of the Hurwitz determinants. An algorithm for synthesizing control systems of maximum degree of stability is developed on the basis of these marginal stability conditions. Formulas for the optimal parameters of a physically realizable PID controller for third order plants are obtained.
Keywords: marginal stability, synthesis of control systems, the criterion of marginal stability, the maximum degree of stability

Содержание


А. З. Асанов, д-р техн. наук, проф., askhat-asanov@yandex.ru, Д. Н. Демьянов, ст. препод., Казанский (Приволжский) федеральный университет

Аналитический синтез многосвязного регулятора квазиадаптивной системы управления*

Приводится решение задачи аналитического синтеза многосвязного регулятора автоматической системы с эталонной моделью. Формулируются условия, выполнение которых гарантирует ее устойчивость и физическую реализуемость. Решение задачи основывается на применении технологии вложения.
Ключевые слова: многосвязный динамический объект, синтез, адаптивная система, технология вложения систем, условия физической реализуемости

Стр. 12 – 17

*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 11-08-00311)

Asanov A. Z., Demyanov D. N. Analytical Synthesis of a Multilinked Regulator for Quasi-Adaptive Control System
We offer a solution for the problem of analytical synthesis of a multilinked regulator of the automatic system with a reference model. We also formulated conditions, implementation of which guarantees the system's stability and realizability. The problem solution is based on use of the embedding technology.
Keywords: multilinked dynamic object, synthesis, adaptive system, systems embedding technology, condition of realizability

Содержание


Г. Е. Веселов, д-р техн. наук, проф.,
deantib@tti.sfedu.ru, А. Н. Попов, канд. техн. наук, доц., andvpriest@mail.ru, И. А. Радионов, аспирант, radionov87@gmail.com, Технологический институт ЮФУ в г. Таганроге

Энергосберегающее управление асинхронным тяговым двигателем: синергетический подход

Рассмотрена проблема энергосберегающего управления асинхронным тяговым двигателем. Регулятор синтезируется в системе, включающей тяговый привод, колесную пару и поверхность рельса. Формирование управляющего воздействия осуществляется с учетом момента сцепления колесной пары с поверхностью рельса. В связи с тем, что измерить указанную величину не представляется возможным, для ее оценки предлагается использовать асимптотический наблюдатель. Для решения перечисленных задач применяются методы и принципы синергетической теории управления.
Ключевые слова: синергетический подход, асинхронный тяговый двигатель, энергосбережение, момент сцепления

Стр. 18 – 22

Veselov G. E., Popov A. N., Radionov I. A. Energy-Efficient Control of Asynchronous Traction Motor: Synergetics Approach
In this article we explore the problem of energy-efficient control action design for the asynchronous traction drive. This system includes traction drive, wage wheels and surface of track. For forming of traction motor torque we should use the information about torque of wage wheels coupling with the surface. Because we can't measure this value, we propose to use the asymptotical observer for evaluation of coupling torque. To solve these problems we use the methods and principles of synergetics control theory.
Keywords: synergetics approach, asynchronous traction drive, energy-efficient, torque of coupling

Содержание


Б. В. Новосёлов, д-р техн. наук, гл. науч. сотр.,
signal@kovrov.ru, ОАО "Всероссийский научно-исследовательский институт «Сигнал»"

Использование критериев оценки плавности работы при проектировании следящих приводов

Дан обзор критериев оценки плавности работы следящих приводов, применяемых в различных отраслях науки и техники. Показаны достоинства и недостатки каждого из них, определены области их использования. Обсуждаются проблемные вопросы проектирования следящих приводов с высокой плавностью работы и, прежде всего, отсутствие метода синтеза приводов, обеспечивающего наряду с выполнением традиционных показателей качества требования по плавности.
Ключевые слова: следящий привод, плавность, критерии оценки плавности, метод синтеза приводов

Стр. 22 – 28

Novosyolov B. V. Valuation Criteria Use of Operation Smoothness when Designing the Servo Drives
The valuation criteria overview of operation smoothness of servo drives used in different technics branches is provided. The advantages and disadvantages of each drive are indicated and their fields of application are defined. The designing problems of servo drives with high operation smoothness are specified and foremost the absence of drives' synthesis method which provides the smoothness requirements equally with execution of conventional quality ratings.
Keywords: servo drive, smoothness, valuation criteria of smoothness, drives' synthesis method

Содержание


М. А. Джамалбеков, канд. техн. наук, доц.,
mjamalbayov@ctnet.az, Бакинский государственный университет, Научно-исследовательский институт прикладной математики, г. Баку, Азербайджан

Алгоритм прогнозирования разработки газоконденсатных пластов при различных реологических режимах

Предлагается алгоритм для прогнозирования основных показателей разработки при истощении газоконденсатной залежи, представленной коллекторами с различными реологическими характеристиками. Газоконденсатная смесь представляется как взаимнорастворяемая двухфазная углеводородная жидкость, и учитываются релаксационные изменения пористости и проницаемости пласта-коллектора по мере падения пластового давления. Предложенный алгоритм апробирован на примере разработки гипотетической газоконденсатной залежи при заданной депрессии, различных значениях времени релаксации и степенях деформируемости.
Ключевые слова: разработка газоконденсатной залежи, газоконденсатная залежь, алгоритм прогнозирования разработки, фильтрация газоконденсатной смеси, деформация пласта, релаксация пористости, бинарный модель, двухфазная двухкомпонентная система, режим истощения

Стр. 29 – 33

Jamalbekov M. A. The Algorithm to Forecasting of the Gas Condensate Reservoir Development at Various Rheological Conditions
In work the algorithm for forecasting of the development of by compressible gas-condensate reservoir on depletion drive is offered. Thus the gas-condensate mix is represented as interphase exchanged diphase hydrocarbon system and is considered relaxable — compressibility of a layer.
Results of computer experiments are given and it is investigated features of exhaustion of a gas-condensate deposit in relaxable — compressible formation and influence of time of a relaxation of a layer to the main features of development.
Keywords: development of a gas-condensate reservoir, gas-condensate reservoir, algorithm of forecasting of development, filtration of a gas-condensate mix, layer deformation, porosity relaxation, binary model, diphasic two-componental system, exhaustion mode

Содержание


Ф. Г. Гаращенко, д-р техн. наук, проф., В. Т. Матвиенко, канд. физ.-мат. наук, доц., matvienko.vt@gmail.com, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко

Адаптивный метод дистанционного обнаружения химических компонентов в растениях на основе градиентного подхода

Предложены адаптивные модели аппроксимации сигналов в структурно-параметрических классах функций. Аппроксимация осуществляется с помощью итерационной процедуры в форме системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Проведенный вычислительный эксперимент подтверждает эффективность предложенного подхода.
Ключевые слова: адаптивный алгоритм, градиентный метод, аппроксимация, обнаружение

Стр. 34 – 37

Garashchenko F. G., Matvienko V. T. Adaptive Method Distance Detection of Chemical Component in Plants on Foundation of Gradient Approach
Adaptive signals approximation models in structural-parametric classes of functions are considered. Approximation is made by using an iterative procedure in the form of an ordinary differential equations system. The conducted calculable experiment confirms efficiency of propose approach.
Keywords: adaptive algorithm, gradient method, approximation, detection

Содержание


В. В. Инсаров, д-р техн. наук, зам.начальника отделения, wiliam@gosniias.ru, С. В. Тихонова, ведущий инженер, ФГУП Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, г. Москва

Задача принятия решений при комплексировании изображений различных спектральных диапазонов*

Рассмотрен один из аспектов проблемы построения многоканальных бортовых систем визирования наземных сцен, датчики которых работают в двух или более различных спектральных диапазонах. Предложен алгоритм принятия решений, позволяющий определить необходимые условия коплексирования изображений различных каналов, основанный на использовании объективного критерия оценки качества этих изображений. В качестве критерия предложено значение конечного результата выполнения задачи наведения беспилотного летательного аппарата — значение вероятности правильного распознавания (селекции) заданного объекта сцены при известном эталонном изображении и принятом алгоритме распознавания (используемом геометрическом контексте сцены).
Ключевые слова: комплексирование изображений, слияние изображений, многоканальные системы визирования

Стр. 28 – 41

*Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № И-08-00703-а.

Insarov W. V., Tikhonova S. V. Problem of Decision-Making at a Multi-Spectral Image Fusion
This paper focuses on one of problems that arises in process of creation of multichannel onboard systems (with two or more channels) intended for sighting of multiobjective land scenes.
The decision-making algorithm is offered that allows to define necessary conditions of fusion of images obtained by the various channels. The decision is based on use of objective criterion of an assessment of quality of these images.
Probability of the correct recognition of given object on a scene using given algorithm of recognition is offered as a criterion of image quality.
Keywords: image fusion, multispectral image, multispectral image sensors


С. В. Манько, д-р техн. наук, проф, cpd@mirea.ru, Д. А. Пименов, аспирант, littore@gmail.com, МГТУ МИРЗА

Визуальная ассоциация данных в автономных робототехнических системах на основе метода вероятностной фильтрации

Описывается метод структурного анализа визуальных данных, позволяющий робототехнической системе в режиме реального времени оценить вероятность повторного посещения некоторой пространственной единицы на основании ее графического описания. Предлагаемый алгоритм не ограничивается традиционным поиском семантически близких изображений, но учитывает их сравнительную описательность, являющуюся ключевым параметром в условиях неструктурированной динамической среды функционирования.
Ключевые слова: визуальная ассоциация, самолокализация и картографирование (SLAM), определение местоположения

Стр. 42 – 47

Manko S. V., Pimenov D. A. Visual Probabilistic Filtering Based Association in Mobile Robotic Systems
The present article introduces probabilistic approach to visual data analysis facilitating real-time loop closure detection in autonomous robotic systems. The proposed technique is not limited by traditional similarity check but rather estimates relative descriptiveness of observations which is crucial for navigation in weakly structured, dynamic, self-repeating environment. Furthermore, employing the pre-learned visual vocabulary and inverted indices leverages significant calculation speed-up and makes algorithm complexity nearly independent from the number of locations in the map.
Keywords: visual association, topological SLAM, place recognition

Содержание


В. А. Бимаков, директор, Е. В. Бимаков, ведущий инженер, robint@mail.ru, ООО "Воксельная техника", г. Ижевск,
Т. P. Касимов, инженер, НТУ "ИТЦ" ОАО "ИМЗ "Аксион-холдинг"

О применении воксельных вычислителей для решения задач стереозрения и навигации автономного робота

Рассматриваются вопросы применения новых специализированных вычислительных устройств — так называемых воксельных вычислителей (ВВ). Метод обработки сцен и изображений, реализуемый в ВВ, позволяет предложить эффективные сверхбыстродействующие алгоритмы для решения задач технического зрения и навигации автономных мобильных роботов.
Ключевые слова: скоростная обработка сцен и изображений, стереозрение, навигация автономных мобильных роботов

Стр. 47 – 54

Bimakov V. A., Bimakov E. V., Kasimov T. R. About of Application of Voxel Computers for the Solution Problems of Stereovision and of Navigation of Autonomous Robot
Questions of application of new specialized computers, called "voxel computers" (VC), for the solution of a problem of stereovision and a problem of navigation of autonomous robot are being considered. The method, used in VC to process scenes and the images, allows to offer effective high-speed algorithms for the solution of problems of the technical vision and of the navigation of autonomous mobile robots.
Keywords: high-speed processing of scenes and images, the stereovision, the navigation of autonomous mobile robots

P. М. Алгулиев, член-корр. НАНА, д-р техн. наук, проф., директор, rasim@science.az, Г. Г. Оруджов, канд. техн. наук, зав. отд., gazanfar.orujov@gmail.com, Э. Н. Сабзиев, канд. физ.-мат. наук, консультант, elkhan@kiber.az, Институт информационных технологий Национальной академии наук Азербайджана, г. Баку

Восстановление потерянной полетной информации методом нейронных сетей

Обсуждаются некоторые вопросы обеспечения безопасности полета летательного аппарата. Анализируется современное состояние проблемы безопасности полета и рассматривается концепция безопасности с учетом перспективных аэронавигационных технологий с функциями CNS/ATM, в соответствии с которой одним из основных критериев для оценки качества пилотирования и функционирования подсистем самолета является полетная информация, зарегистрированная в бортовом регистраторе. Предлагается аппарат нейронной сети для восстановления потерянных данных в полетной информации.
Ключевые слова: летательный аппарат, безопасность полетов, полетная информация, нейронные сети, восстановление потерянных данных, концепция CNS/ATM, GPS

Стр. 56 – 60

Alguliyev R. M., Orujov G. H., Sabziev E. N. Restoration of the Lost Flight Information by a Method of Neural
The article is devoted to some of the issues to ensure safety of flight of the aircraft. The analysis of the current state of security issues and discussed the concept of flight safety, taking into account prospective aeronautical technology with the functions of the CNS/ATM. In this concept, one of the main criteria to assess the quality of piloting the aircraft and the functioning of the subsystems is a flight information recorded in the onboard recorder. However, due to failures in the measurement of movement parameters on-board sensors and data transmission over the communication lines revealed loss of some of the information.
In this paper we propose a neural network device for recovering lost data in the flight information.
Keywords: aircraft, flight safety, flight information, neural networks, the restoration of lost data, the concept of CNS/ ATM systems, GPS

Содержание


В. В. Алешкин, канд. техн. наук, докторант, aleshkinvv@ya.ru, П. К. Плотников, д-р техн. наук, проф., pribor@sstu.ru, Ю. Н. Челноков, д-р физ.-мат. наук, проф.,
chelnokovYuN@info.sgu.ru, Саратовский государственный университет

Определение конфигурации блока датчиков при асимптотическом оценивании параметров движения

Развивается асимптотический подход к решению задачи определения компонентов вектора абсолютной угловой скорости движения объекта по информации блока трех двухстепенных гироскопов. Показывается, что с помощью выбора ориентации гироскопов в блоке могут быть обеспечены заданные динамические свойства идентификатора. Решение задачи получено с учетом нелинейных ограничений, налагаемых условиями ортогональности матриц направляющих косинусов осей чувствительности датчиков в блоке. Приведены результаты моделирования, подтверждающие снижение методических погрешностей оценивания параметров движения объекта.
Ключевые слова: блок датчиков, информация, первичная обработка, методические погрешности, снижение

Стр. 60 – 65

Aleshkin V. V., Plotnikov P. K., Chelnokov Ju. N. Determination of the Configuration for the Block of Sensors in Case of Asymptotic Movement Parameters Evaluation
The asymptotic approach to the problem of vehicle absolute angular rate components determination using the information of three two-axial gyroscopes is presented. It is shown that by means of selection of the gyroscopes orientation in the block the set of needed identifier dynamic properties can be provided. Solution of this problem is received with some nonlinear restrictions imposed by conditions of orthogonality of sensors sensitivity axes direction cosines matrices in the block. The modeling results that confirms decrease of movement parameters estimation methodical errors are presented.
Keywords: sensors block, information, preprocessing, the methodic errors, reduction

Содержание


А. А. Мироненко, канд. техн. наук, доц.,
аlex_mironenko@mаil.ru, ФГБОУ ВПО ГМУ им. адм. Ф. Ф. Ушакова

Модель программного движения судна в стесненных водах

Рассматривается программное движение судна в стесненных водах на основе градиентного подхода. Элементы модели — градиенты кинематических параметров и их функциональные изменения — аппроксимируются сигмопдобными функциями. Предлагается оригинальный подход к заданию коэффициента наклона сигмоподобных функций экспоненциальной функцией. Результаты могут быть использованы в современных электронных картографических навигационно-информационных системах, предназначенных для планирования программного движения судна, автоматическом управлении по траектории.
Ключевые слова: программное движение, траектория, сигмоподобная функция, градиент

Стр. 65 – 70

Mironenko A. A. Vessel's Program Motion Model in Restricted Waters
Vessel's program motion in restricted waters on the basis of gradient approach is under consideration. The elements of the model, gradients of kinematic parameters as well as their functional alterations, are approximated by sigma functions. The original approach to setting of sigma functions' slop angle coefficient by exponential function is suggested. The results can be applied to modern Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) meant for vessel's program motion planning and automatic track controlling.

Keywords: program motion, track, sigma function, gradient

Содержание

Наверх