Главная
Новый номер
Указатель статей
Редколлегия
Авторам
Рекламодателям
Издательство
Напишите нам
 

Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №4, 2013

А. Б. Филимонов, д-р техн. наук, проф.,
filimon_ab@mail.ru, Московский государственный университет
пpиборостроения и информатики, Н. Б. Филимонов, д-р техн. наук, пpоф.,
nbfilimonov@mail.ru, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Применение аппарата линейно-квадратичной оптимизации в задачах координирующего управления*

Рассматривается задача координирующего управления динамическими объектами. Анализируется вопрос ее разрешимости на основе понятия функциональной управляемости систем. Исходная задача декомпозируется на две подзадачи: координационной коррекции объекта и агрегатного управления скорректированным объектом. Предлагается метод координационной коррекции, основанный на формализме ЛК-оптимизации процессов управления.
Ключевые слова: координирующее управление, функциональная управляемость, агрегатное управление, координационная коррекция, эталонная модель, ЛК-оптимизация

Стр. 2 – 8

* Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 13-08-00161.

Filimonov A. B., Filimonov N. B. Application of Means of Linear-Square Optimization in the Problems of Coordinating Control
The problem of coordinating control by dynamic objects is considered. The question of its decidability on the basis of the notion of functional controllability of systems is analyzed. The input problem is decomposed into two subproblems: coordinative correction of object and aggregate control by corrected object. The method of coordinative correction based on formalism of linear-square optimization of control processes is suggested.

Keywords: coordinating control, functional controllability, aggregate control, coordinative correction, standard model, linear-square optimization

Содержание


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

Алгебраический метод синтеза дискретных систем управления

Рассматривается синтез цифрового регулятора методом желаемой передаточной функции (ЖПФ). Исследуется проблема определения ЖПФ (желаемого характеристического полинома) дискретных систем управления.
Ключевые слова: синтез, дискретные системы управления, полиномиальное уравнение, грубость, физическая осуществимость, желаемая передаточная функция

Стр. 8 – 13

Kim D. P. Algebraic Method of the Synthesis Discrete Control System
The synthesis digital regulator by means of an method based on the application of the desired transfer function is considered. The problem of determination the desired transfer function (desired characteristic equation) of discrete control system is investigated.
Keywords: the synthesis, the discrete control system, polynomial equation, robustness, physical realizability, the desired transfer junction

Содержание


А. А. Кабанов, канд. техн. наук, доц., KabanovAleksey@gmail.com Севастопольский национальный технический университет

Система робастного субоптимального управления движением мобильного робота

Рассматривается задача синтеза робастной системы управления движением мобильного робота с субоптимальным в смысле минимизации квадратичного критерия качества законом управления. При проектировании данной системы используются методы теории сингулярных возмущений, основанные на понижении порядка системы и описании неопределенности в ее динамике в виде параметра возмущений. Этот факт позволяет упростить реализацию регулятора на микроконтроллере и уменьшить вычислительные затраты, замкнутая система этом будет обладать робастными свойствами. Приводятся результаты моделирования и экспериментальных испытаний.
Ключевые слова: мобильный робот, субоптимальное управление, робастность, сингулярное возмущение, микропроцессорная система

Стр. 14 – 18

Kabanov A. A. Suboptimal Robust System for Mobile Robot Motion Control
This paper is devoted to the problem of synthesis of robust system with sub-optimal control law in the sense of minimizing the quadratic performance for motion control of mobile robot. Design of the sub-optimal control is based on singular perturbation method, the reduction of the system's order technique and description of system uncertainty via perturbation parameter. This fact allows us to simplify the implementation of the regulator on the microcontroller and reduce the computational cost, closed loop system in this case will have a robust properties. The paper presents the results of simulation and experimental test.
Keywords: tracked robot, suboptimal control, singular perturbation, the microprocessor system

Содержание


О. А. Тягунов, д-р техн. наук, пpоф., tyagunov@mirea.ru, М. А. Теплов, студент, maxim.teplov@gmail.com, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики

Настройка типовых регуляторов для стабилизации скорости движения мобильного робототехнического комплекса с использованием технологии построения Парето-оптимальных решений

Рассматривается задача настройки параметров типовых регуляторов для стабилизации скорости мобильного робототехнического комплекса. Для решения задачи используется технология многокритериального выбора параметров, основанная на случайном зондировании многомерного пространства оптимизируемых параметров с последующим построением приближенной границы точек Парето.
Ключевые слова: мобильный робот, стабилизация скорости, многокритериальный выбор, типовой регулятор, точки Парето, случайное зондирование

Стр. 19– 25

Tyagunov O. A., Teplov M. A. Adjustment of Typical Regulators for Stabilization of Mobot's Speed Based on Technology of Construction of Pareto-Optimum Decisions
Statement of a problem adjustments of parameters typical regulators for stabilization of mobot's linear speed is considered. For the decision of a problem the technology multiobjective choice of the parameters based on stochastic exploration of multivariate space of parameters with the subsequent construction of the approached border of Pareto's points is offered.
Keywords: mobot, speed stabilization, multiobjective choice, typical regulators, Pareto's points, stochastic exploration

Содержание


С. В. Ляхов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, Беларусь, Б. Н. Широков, аспирант, march@tut.by, Наньянгский технологический университет, Сингапур

Моделирование сцепления колеса с опорной поверхностью в контексте оценки устойчивости движения автомобиля

Анализируются модели сцепления колеса с опорной поверхностью с точки зрения их применимости в компьютерном моделировании движения автомобиля, позволяющем оценивать его устойчивость.
Ключевые слова: сцепление колеса, устойчивость движения автомобиля, математические модели, компьютерное моделирование

Стр. 26 – 32

Liakhau S. V., Shyrokau B. N. Simulation of Tyre Models and their Influence on Vehicle Stability of Motion
The paper describes an influence of well-known tyre models, such as Pacejka, Dugoff Fiala and Burckhardt, on vehicle stability of motion. The main requirements and problems related to tyre model for simulation of vehicle dynamics are discussed. The influences of transient tyre behavior as well as a slope of friction curve on lateral dynamics of passenger car based on Sine with Dwell test are shown.
Keywords: tyre model, stability of motion, vehicle dynamics

 


И. Б. Фуртат, канд. техн. наук, доц., cainenash@mail.ru, Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина

Управление электроэнергетической сетью с учетом ее топологии*

Решена задача управления электроэнергетической сетью, модель которой содержит неизвестные параметры. Решение строится измерении только относительных угловых скоростей роторов генераторов в сети. Получено условие расчета параметров в регуляторах, учитывающее топологию сети и гарантирующее ее синхронизацию с требуемой точностью в нормальном режиме работы сети и в аварийных ситуациях. Работоспособность полученного алгоритма проиллюстрирована на числовом примере сети, состоящей из четырех генераторов.
Ключевые слова: электроэнергетическая сеть, робастное управление, компенсация возмущений

Стр. 33 – 38

*Исследование проводится в рамках программы ОЭММПУ РАН "Анализ и оптимизация функционирования систем многоуровнего, интеллектуального и сетевого управления в условиях неопределенности" № 14, а также в рамках Федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009—2013 гг.", проводимые в РГУ нефти и газа им. М. А. Губкина, и государственных контрактов № 14.740.11.0942, № 14.740.11.0042.

Furtat I. B. Control of the Electricity Network with Taking into Account of it Topology
The problem of control of the electricity network which dynamic model contains the unknown parameters was solved. The solution is constructed by measuring only the relative speed of the rotors of the generators in the network. A condition for the calculation of the parameters in the controllers, taking into account the topology of the network and ensuring its synchronization with the required accuracy in normal network operation and in emergency situations, was obtained. The efficiency of the resulting scheme is illustrated by a numerical example of a network consisting of four generators.
Keywords: electric power network, robust control, disturbances compensation

Содержание


В. Е. Высоцкий, д-р техн. наук, зав. каф., проф., vitalyvysotskv@mail.ru, Ю. Н. Коломийцев, канд. техн. наук, доц., Kolomytsev@bk.ru, Самарский государственный технический университет, А. С. Гуртов, нач. отдела, csdb@mail.samtel.ru, А. Н. Филатов, нач. управления, mail@progress.samara.ru, ФГУП ГНПPКЦ "ЦСКБ-Прогресс", г. Самара

Анализ структурной схемы электропитания автономного объекта как замкнутой системы автоматического регулирования

Представлены результаты исследования параметров внутреннего сопротивления системы электропитания (СЭП) автономного объекта в целях определения статических и динамических частотных характеристик. Предлагается способ определения статических и динамических частотных характеристик СЭП для оценки устойчивости на основе анализа структурной схемы электропитания автономного объекта как замкнутой системы автоматического регулирования.
Ключевые слова: система электропитания, надежность, устойчивость, импеданс, частотные характеристики, комплексная проводимость, структурная схема

Стр. 39 – 43

Vysotsky V. E., Kolomijtsev Yu. N., Gurtov A. S., Filatov A. N. The Analysing of the Structural Scheme of the Electric Power Supply of the Autonomous Object as a Closed System of the Automatic Regulation
The article presents the results of the examining of the internal resistance parameters of the electric power supply system of the autonomous object, in order to identify static and dynamic frequency characteristics of the electric power supply system. The article recommends a method of identifying of the static and dynamic frequency characteristics of the electric power supply system, in order to estimate the stability basing on the analysis of the structural scheme of the electric power supply of the autonomous object, as a closed system of the automatic regulation.
Keywords: electric power supply system, reliability, stability, impedance, frequency characteristics, complex conductivity, structural scheme

Содержание


А. В. Кривилёв, канд. техн. наук, доц., alexkrivilev@gmail.com, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Методы импульсного управления электрическими двигателями современных приводных систем*

Проанализированы методы импульсного управления системой "усилитель мощности — исполнительный двигатель", предложенные отечественными и зарубежными учеными. Представлена систематизация существующих и новых методов на основе импульсных режимов согласно механическим характеристикам и равномерной загрузки ключевых элементов усилителя мощности по току. Определены режимы работы, в которых может находиться двигатель на периоде широтно-импульсного сигнала в произвольной точке механических характеристик, и установлена их связь с импульсными режимами. Приведены рекомендации по применению импульсных методов в современных цифровых электроприводах.
Ключевые слова: импульсное управление, цифровой электропривод, методы коммутации, двигатель постоянного тока, вентильный двигатель, импульсные режимы, механические характеристики

Стр. 44 – 49

*Работа выполнена при финансовой поддержке PФФИ (проект № 12-08-01045-а)

Krivilev A. V. Pulse Control Methods for Electric Motors for Modern Actuator Systems
Pulse control methods of the power amplifier—servomotor system developed russian and foreign scientists have been analysed. The existing and novel methods have been systematized upon based pulse regimes and according to the speed-torque characteristics and the uniform current loading of switch elements of the power amplifier. The motor regimes have been determined during the pulse width modulation period and in arbitrary place of the speed-torque characteristics. There are recommendations for the use of pulse methods in modern digital electric actuators.
Keywords: pulse control, digital electric actuator, commutation methods, DC motor, BLDC motor, pulse regimes, speed-torque characteristics

 


А. А. Игнатьев, д-р техн. наук, проф., зав. каф., Е. М. Самойлова, канд. техн. наук, доц., helen_elenka@mail.ru, Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина

Интеллектуализация мониторинга технологического процесса производства подшипников

Рассматривается вопрос применения интеллектуальных систем распознавания локальных дефектов шлифованных поверхностей деталей подшипников.
Ключевые слова: мониторинг, искусственный интеллект, детали подшипников, шлифование, дефекты

Стр. 50 – 52

Ignatyev A. A., Samojlova E. M. Intellectualization of Monitoring of Technological Process of Production Bearings
Discusses the use of intelligent systems of recognition of local defects of polished surfaces of details of bearings.
Keywords: monitoring, artificial intelligence, details of bearings, grinding, defects

Содержание


Б. М. Бржозовский, д-р техн. наук, зав. кафедрой, bmbsar85@mail.ru, В. В. Мартынов, д-р техн. наук, проф., v_martynov@mail.ru, М. Б. Бровкова, д-р техн. наук, декан, bmbsar@mail.ru, С. В. Свиридов, аспирант, sviridovserg@gmail.com, Саратовский государственный технический университет

Алгоритмизация процедур настройки и диагностирования сложного технологического оборудования по интегральным параметрам вибросигналов

Представлены результаты в области организации эксплуатации сложных технологических систем на основе оценивания их состояния по интегральным параметрам вибросигналов.
Ключевые слова: управляемые технологические системы, эксплуатация, состояние, вибросигналы, интегральные параметры

Стр. 53 – 56

Brzhozovsky B. M., Martynov V. V., Brovkova M. B., Sviridov S. V. Algorithmization Procedures for Configuring and Diagnosing of Complex Process Equipment on Integral Parameters of Vibration Signals
The results of the work in the field of operation of complex technological systems as based on its evaluation of the integral parameters of vibration signals.
Keywords: managed IT systems, operations, condition, vibration signals, the integral parameters

Ю. И. Еpеменко, д-р техн. наук, проф., зав. каф., erem49@mail.ru, С. Ю. Халапян, канд. техн. наук, доц., cx@hotbox.ru, Д. А. Полещенко, канд. техн. наук, доц., po-dima@yandex.ru, Д. Ю. Ярмуpатий, аспирант, jiopg2007@yandex.ru, Старооскольский технологический институт им. А. А. Угарова (филиал) Национального исследовательского технологического университета МИСиС

Разработка модели шахтной печи металлизации на основе технологии нейронных сетей*

Перспективной целью исследования является преодоление недостатков существующей системы управления, связанных с отсутствием комплексной автоматизации процесса металлизации окисленных окатышей. Результаты работы могут быть использованы для создания системы-тренажера, предназначенной для обучения оператора в условиях, максимально приближенных к реальной работе без угрозы срыва производственного процесса, и системы-советчика оператора печи, которая позволит снизить исходный уровень квалификации специалиста, необходимый для управления печью.
Ключевые слова: шахтная печь металлизации, нейросетевая модель, оптимизация структуры нейронной сети, тренажер оператора, советчик оператора

Стр. 56 – 60

*Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 12-07-00252.

Eremenko Yu. I., Khalapyan S. Yu., Poleschenko D. A., Yarmuraty D. Yu. Developing of Metallizing Shaft Furnace Model Based on Neural Network Technology
The research aims to overcome the existing control system's disadvantages associated with the lack of an integrated automation of the process of oxidized pellets metallization. The results can be used to create a simulator intended to train operators in the conditions maximally close to real work without the threat of disruption of the technological process, and operator's adviser, which will reduce the initial level of specialist qualification required for furnace control.
Keywords: metallizing shaft furnace, neural network model, optimization of the neural network structure, shaft furnace simulator, operator's adviser

Содержание


А. А. Афонин, канд. техн. наук, доц., kaf305-mai@nm.ru, А. С. Сулаков, канд. техн. наук, ст. преподаватель, andrikman@gmail.com, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Полный замкнуто-разомкнутый алгоритм функционирования бесплатформенного гравиинеpциального комплекса
*

Представлены результаты разработки усовершенствованного алгоритма функционирования векторного бесплатформенного гравиинерциального комплекса аэроморского подвижного объекта, использующего замкнуто-разомкнутую (смешанную) схему включения оптимального фильтра Калмана для оценивания и коррекции его параметров. Уделено внимание вопросам рационального использования в алгоритме моделей и параметров гравитационного поля Земли, применения различных систем координат, преобразования их параметров.
Ключевые слова: бесплатформенный гравиинерциальный комплекс, бесплатформенная инерциальная навигационная система, спутниковая навигационная система, оптимальный фильтр Калмана, смешанная схема, алгоритм функционирования, ускорение силы тяжести, аномалия, преобразование координат

Стр. 62 – 68

 

*Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ по проектам 14.В37.21.1904 от 04.10.2012 г. и 14.В37.21.1545 от 20.09.2012 г. ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009—2013 годы".

Afonin A. A., Sulakov A. S. Full Closed-Opened Operation Algorithm of Strapdown Graviinertial Complex
The paper presents improved operation algorithm development results for air-sea moving object vector strapdown graviinertial complex. Algorithm uses optimal Kalman filter close-open (mixed) circuit for complex parameters estimation and correction. Earth gravitational field models and parameters, different coordinate systems and its parameters transformation rational using in algorithm are discussed.
Keywords: strapdown graviinertial complex, strapdown inertial navigation system, satellite navigation system, optimal Kalman filter, mixed circuit, operation algorithm, gravitational acceleration, anomaly, coordinate transformation

Содержание


В. М. Панкратов1, д-р техн. наук, зам. директора по научной работе, iptmuran@san.ru,
В. Ю.Ольшанский1, д-р физ.-мат. наук, гл. науч. сотр., А. В. Серебряков2, канд. физ.-мат. наук, доц., И. Ф. Паpшина1, аспирант, abitovaif@rambler.ru
1 Институт проблем точной механики и управления PАН, г. Саратов,
2Энгельсский технологический институт (филиал) СГТУ

Зависимость характеристик датчика инерциальной информации от жесткости чувствительного элемента

Рассмотрено взаимодействие микроэлектромеханических структур и чувствительного элемента датчика инерциальной информации. Работа датчика основана на явлении пьезоэффекта и позволяет измерять один из компонентов угловой скорости контролируемого объекта. Представлено решение задачи с учетом распространения в чувствительном элементе упругих волн.
Ключевые слова: сила Кориолиса, угловая скорость, упругие колебания, пьезоэффект, электроупругость

Стр. 68 – 70

Pankratov V. M., Olshanskii V. Yu., Serebryakov A. V., Parshina I. F. Dependence of the Characteristics of the Inertial Data Device from Stiffness of Sensor Element
The present work deals with the interaction of MEMS structures and a sensor element in inertial data device. The device operation is based on the piezoeffect and allows to measure one component of the angular velocity for the controlled object. The solution to the problem is presented taking into account the distribution of the elastic waves in sensor element.
Keywords: Coriolis force, angular velocity, elastic vibrations, piezoeffect, electroelasticity

Содержание

 

Наверх