Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №5, 2013

В. Н. Афанасьев, д-р техн. наук, проф., afanval@mail.ru, Е. В. Окунькова, соискатель, okounkova@gmail.com, НИУ ВШЭ, Москва

Гарантированное управление нелинейным объектом (на примере ядерного реактора на тяжелой воде)

Задача конструирования управляющих воздействий для реактора на тяжелой воде при неопределенности изменений его параметров рассматривается в ключе дифференциальной игры. Возможность представления нелинейного уравнения динамики объекта в виде системы с параметрами, зависящими от состояния (State Dependent Coefficients), и квадратический функционал качества позволяют перейти от необходимости решения скалярного уравнения в частных производных (уравнения Гамильтона—Якоби—Беллмана) к уравнению Риккати с параметрами, зависящими от состояния. Реализуемое решение получено путем применения метода минимакса. Приведены результаты математического моделирования системы в задаче останова ядерного реактора.
Ключевые слова: нелинейные системы, оптимальное управление, дифференциальные игры, уравнение Риккати

Стр. 2 – 4

Afanasiev V. N., Okunkova E. V. Garanteed Control of Nonlinear Object (Pressurized Heavy Water Reactor as an Example)

The optimal control task for a large pressurized heavy water reactor (PHWR) with uncontrollable disturbance of the parameters is considered in terms of differential games. The ability to describe the nonlinear system with State Dependent Coefficients (SDC) and quadratic functional allows to go over from partial differential equation (Hamilton—Jacoby—Bellman equation) to State Dependent Ricatti Equation(SDRE). This solution was obtained with the implementation of minmax methodology. The simulation results for the optimal reactor shutdown are presented.
Keywords: nonlinear systems, optimal control, differential games, ricatti equation

Содержание

С. В. Арановский, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., А. А. Бобцов,
д-р техн. наук, проф., зав. каф., bobtsov@mail.ifmo.ru, А. А. Пыркин, канд. техн. наук, доц., a.pyrkin@gmail.com, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

Алгоритм управления линейным параметрически не определенным объектом с входным запаздыванием и неизвестным постоянным возмущением*

Рассмотрена задача стабилизации неустойчивого линейного параметрически не определенного объекта с входным запаздыванием. Предложен подход, позволяющий провести идентификацию объекта и построить алгоритм стабилизации с предиктором состояний. Также рассмотрена расширенная задача стабилизации возмущенного объекта, предложен метод идентификации и компенсации неизвестного возмущения.
Ключевые слова: управление в условиях запаздывания, идентификация, предиктор

Стр. 5 – 9

*Работа выполнена при поддержке ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России", контракт 16.740.11.0666

Aranovskiy S. V., Bobtsov A. A., Pyrkin A. A. Control Algorithm for Linear Plant with Parametric Uncertainties, Input Delay and Unknown Constant Disturbance
The stabilization problem for unstable linear plant with parametric uncertainties and the input delay is considered. The approach is proposed that allows to identify the plant and to design the stabilization algorithm with state predictor. The extended stabilization problem for disturbed plant is considered, the identification method and the disturbance compensation scheme are proposed.

Keywords: control in delay conditions, identification, predictor

Содержание

Н. Н. Куцый, д-р техн. наук, проф., Н. Д. Лукьянов, аспирант,
Lukyanov@gmail.com, Иркутский государственный технический университет

Параметрическая оптимизация АИМ-систем с помощью генетического алгоритма

Решена задача параметрической оптимизации применительно к дискретным системам, содержащим звенья с амплитудно-импульсной модуляцией (АИМ). Рассмотрены особенности генетического алгоритма при решении задач подобного типа. Особое внимание уделено методике доказательства работоспособности алгоритма. Все вышесказанное проиллюстрировано на примере.
Ключевые слова: АИМ-системы, генетический алгоритм, параметрическая оптимизация

Стр. 10 – 13

Kucyi N. N., Lukyanov N. D. Parametric Optimization of Pam-Systems with Genetic Algorithm
We solve the problem of parametric optimization with respect to the discrete systems containing PAM-element and also examined patterns of genetic algorithm for solving problems of this type. Particular attention is paid to the method of proof of performance of the algorithm. All of this is illustrated by an example.
Keywords: PAM-systems, genetic algorithm, parametric optimization

Содержание

А. Н. Калитаев, канд. техн. наук, доц.,
alex_mgtu@mail.ru,
В. Д. Тутаpова, канд. техн. наук, доц., Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова

Параметрическая идентификация модели внешнего теплообмена заготовки в сортовой машине непрерывного литья заготовок

На основе метода одномерной безусловной оптимизации (метода Фибоначчи) рассмотрена параметрическая идентификация математической модели внешнего теплообмена заготовки в сортовой машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) на примере пятиручьевой сортовой МНЛЗ радиального типа фирмы VAI.
Ключевые слова: оптимизация, идентификация, теплообмен, МНЛЗ, моделирование

Стр. 14 – 17

Kalitaev A. N., Tutarova V. D. Parametric Identification Model of External Heat the Billets in the Continuous Casting Machines
On the basis of one-dimensional unconstrained optimization (a method of Fibonacci) considered parametric identification of a mathematical model of external heat transfer in billet continuous casting machine (CCM) as an example of five-streams CCM radial type of firm VAI.
Keywords: optimization, identification, heat transfer, continuous casting machines, modeling

Содержание

В. С. Титов, д-р техн. наук, проф., зав. каф., М. В. Бобырь, канд. техн. наук, доц., fregat_mn@rambler.ru, А. В. Анциферов, аспирант, antsiferov.artem@gmail.com, Юго-Западный государственный университет

Адаптивный мультисетевой алгоритм нечетко-логического вывода в задачах управления оборудованием с ЧПУ*

Предложен адаптивный мультисетевой алгоритм нечетко-логического вывода для решения задач управления оборудованием с ЧПУ, увеличивающий оперативность процесса принятия решения. Предложена нейронечеткая модель алгоритма и приведен пример его численного моделирования.
Ключевые слова: нечетко-логический вывод, нейpонечеткая система вывода, адаптивный мультисетевой алгоритм нечетко-логического вывода, ANFIS, адаптация

Стр. 18 – 23

*Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ МК-277.2012.8 и Федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009—2013 годы" № 14.740.11.1003

Titov V. S., Bobyr M. V., Antsiferov A. V. Adaptive Multineuro Algorithm Fuzzy-Logic Inference in the Tasks Control of the Equipment with CNC
The article proposes an adaptive multineuro algorithm fuzzy-logic inference for the decision of tasks control of the equipment with CNC, increases the efficiency of the decision-making process. Proposed neuro-fuzzy model of the algorithm and provides an example of the numerical simulation.
Keywords: fuzzy-logic inference, neuro-juzzy system inference, adaptive multineuro algorithm fuzzy-logic inference, ANFIS, adaptation

Содержание

Е. В. Письменная, канд. техн. наук, доц., ст. науч. сотр, EPismen@yandex.ru,
И. Е. Митрофанов, мл. науч. сотp., П. А. Комаров, мл. науч. сотр., Г. Е. Аведиков, мл. науч. сотр., НИИ механики МГУ

Система управления движением мобильного робота по произвольным траекториям*

Проводится аналитический синтез алгоритмов управления движением автономного трехколесного мобильного робота по заданной траектории, интерполированной сплайнами. Дано описание цифровой системы управления роботом и его сенсорной системы. Представлены результаты экспериментальных исследований процесса движения робота.
Ключевые слова: мобильные роботы, нелинейное управление, движение по траектории, управление движением, устойчивость движения

Стр. 24 – 30

*Работа выполнена при поддержке государственного контракта 07.524.11.4012.

Pismennaya E. V., Mitrofanov I. E., Komarov P. A., Avedikov G. E. System for Control of Mobile Robot Motion along Arbitrary Trajectories
The paper presents analytic design of algorithms for motion control of autonomous three-wheeled mobile robot along a given trajectory interpolated with splines. Digital control system and sensor system of the robot are described. Results of experimental study of the robot motion are outlined.
Keywords: mobile robots, nonlinear control, motion along a trajectory

Содержание

В. Ф. Филаретов, д-р техн. наук, проф., зав. лаб., filaret@pma.ru, А. С. Губанков, ст. преподаватель, gubankov@iacp.dvo.ru, Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Дальневосточный федеральный университет

Синтез системы формирования программных сигналов для электроприводов многозвенных манипуляторов*

Предложен метод синтеза системы формирования входных сигналов для электроприводов многозвенных манипуляторов. Этот метод в зависимости от расположения обрабатываемых объектов в рабочей зоне многозвенника позволяет формировать такие программные сигналы управления, которые обеспечивают движение рабочих инструментов с максимальной скоростью без снижения заданной динамической точности. При этом обеспечивается подход рабочих органов к объектам работ без перерегулирования.
Ключевые слова: многозвенный манипулятор, адаптивная система, программный сигнал, заданная точность, максимальная скорость

Стр. 30 - 34

*Работа выполнена в ходе реализации комплексного проекта при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (Минобрнауки России, ГК № 02.G25.31.0025) и грантов РФФИ

Filaretov V. F., Gubankov A. S. Synthesis of Program Signals Forming System for Actuators of Multilink Manipulator
Paper deals with synthesis method of input signals forming for actuators of multilink manipulators. This method allows to form program signals depending on location of processing objects in the working area of manipulator, which provide the maximum speed of working tools without reduction of given dynamic accuracy. It also provides an approach to the processing parts without overshoot.
Keywords: multilink manipulator, adaptive system, program signal, given accuracy, maximum speed

Содержание

В. А. Кондратьев, канд. техн. наук, доц., kondr@ait.cs.nstu.ru, Новосибирский государственный технический университет

Сравнительный анализ динамических сил электромагнитного привода

Представлено сопоставление выражений для электромагнитных сил, полученных с использованием перехода от полных производных к частным производным.
Показано, что для электромагнитных двигателей пространственно-временное описание электромеханических процессов в частных производных на основе фундаментальных положений электродинамики позволяет количественно оценивать различие электромагнитных сил в динамике и электромагнитных сил, которые вычисляют традиционно на основе статического магнитного поля.
Расширены существующие представления о динамике электромагнитного привода.
Ключевые слова: электромагнитные силы, пространственно-временное описание электромеханического процесса

Стр. 35 – 39

Kondratyev V. A. Comparative Analysis of Dynamic Forces of Electromagnetic Drive
The comparison of expressions for electromagnetic forces received with use of transition from complete derivative to individual derivative is presented. Is shown, that for electromagnetic drives the spatial-temporary description of electromechanical processes in private derivatives on the basis of fundamental positions of electrodynamics allows quantitatively to estimate difference of the electromagnetic forces in dynamics from electromagnetic forces which calculate traditionally on base of static magnetic field. The existing representations about dynamics of an electromagnetic drive are extended.
Keywords: electromagnetic forces, spatial-temporary description of electromechanical process

Содержание

А. Т. Когут, д-р техн. наук, проф., kogutat@gmail.com, А. А. Лаврухин, канд. техн. наук, доц., lavruhinaa@gmail.com, Омский государственный университет путей сообщения

Приближенные алгоритмы траекторного управления в системах диагностирования технического состояния электромеханических объектов подвижного состава

Рассматривается система автоматической стабилизации частоты вращения вала тягового двигателя постоянного тока, включенного на испытательном стенде по методу взаимной нагрузки. В системе реализуются двухступенчатые приближенные алгоритмы траекторного управления нелинейными динамическими объектами, которые не требуют аналитического решения обратных задач динамики. Разработанные алгоритмы получены в виде достаточно просто программируемых рекуррентных выражений.
Ключевые слова: тяговый электрический двигатель, испытательная станция, стабилизация скорости, траекторное управление, приближенные алгоритмы, линеаризация, двухступенчатая процедура

Стр. 40 – 44

Kogut A. T., Lavrukhin A. A. Approximate Algorithms for Trajectory Control in the Systems for Diagnostics of Technical State of Electromechanical Rolling-Stock Objects
The automatic stabilization system for shaft velocity of the direct current railway motor that is included on the test station via pumpback method is under consideration. The two-step approximate trajectory control algorithms for nonlinear dynamic objects that do not require an analytical solution of inverse problems of dynamics are realized in the system. The developed algorithms are obtained in the form of simply programmed recurrent expressions.
Keywords: railway motor, test station, velocity stabilization, trajectory control, approximate algorithms, linearization, two-step procedure

Содержание

А. А. Ченцов, канд. физ.-мат. наук, главный программист, А. Г. Ченцов, д-р физ.-мат. наук, чл.-корр. РАН, зав. отделом, chentsov@imm.uran.ru, П. А. Ченцов, канд. физ.-мат. наук, науч. сотр., Институт математики и механики УрО PАН, г. Екатеринбург

Задачи маршрутизации с ограничениями и сложными функциями стоимости

Рассматриваются задачи последовательного обхода мегаполисов, осложненные ограничениями, необходимостью выполнения работ в пределах мегаполисов и зависимостью стоимостей от списка заданий, не выполненных на текущий момент.
Ключевые слова: маршрут, условия предшествования, динамическое программирование

Стр. 45 - 52

Chentsov A. A., Chentsov A. G., Chentsov P. A. The Route Problems with Constraints and Complicated Cost Functions
The problems of the sequential visiting of megalopolises with constraints, interior works in megalopolises and dependence from tasks list that are not fulfilled, to given time.
Keywords: route, preceeding conditions, dynamic programming

Содержание

P. М. Алгулиев¹, д-р техн. наук, проф., член-корр. НАНА, директор, rasim@science.az, А. Б. Пашаев², канд. физ.-мат. наук, adalat@kiber.az, Н. А. Панахов¹, диссертант, namigpan@gmail.com,
¹Институт информационных технологий НАНА, г. Баку,
²Kiber Ltd, г. Баку

О задаче определения пунктов для установки передающих станций цифрового телевещания

Рассматривается задача определения пунктов для установки передающих станций при организации одночастотной сети цифрового телевещания с учетом расположения действующих станций. Полагается, что станции должны располагаться в узлах равномерной треугольной сетки. С этой целью построена математическая модель параметрической треугольной сетки. Сформулирована задача определения соответствующих параметров для генерации оптимальной сетки. Предложен алгоритм и разработан соответствующий программный модуль для решения задачи.
Ключевые слова: наземное цифровое телевизионное вещание, однородная регулярная сеть передатчиков, эффективное (оптимальное) планирование, расположение передающих станций

Стр. 53 – 56

Alguliev R. M., Pashayev A. B., Panahov N. A. A Task of Determining the Installation Places for the Terrestrial Digital Television Stations
The article is devoted to the problem of determining the installation places for the transmitting stations of a digital television broadcast network considering the locations of existing stations. It is believed that the transmitter site positions would be located in the nodes of a uniform triangular mesh. For this purpose, a mathematical model of parametric triangular mesh is developed. The problem of determining the appropriate parameters to generate the optimal mesh is formulated. The algorithm and the corresponding software module for solving the problem are given.
Keywords: terrestrial digital television broadcasting, a uniform transmitter network, effective (optimal) planning, transmitter site position

Содержание

Е. М. Клейменова¹, зам. руководителя, Elena.Kleimenova@rsce.ru, П. О. Скобелев², д-р техн. наук, вед. науч. сотр., skobelev@smartsolutions-123.ru, В. Б. Лаpюхин³, директор по разработкам, vlarukhin@smartsolutions-123.ru, И. В. Майоpов³, ведущий специалист исследовательского отдела, imayorov@smartsolutions-123.ru, Д. С. Косов³, аналитик, kosov@smartsolutions-123.ru, Е. В. Симонова³, канд. техн. наук, ведущий аналитик, simonova.elena.v@gmail.com, А. В. Цаpев³, генеральный директор, at@anarun.net, А. Л. Феоктистов¹, руководитель, Alexander.Feoktistov@rsce.ru, Е. В. Полончук⁴, руководитель сектора отдела, Evgeny.Polonchuk@rsce.ru
¹НТЦ-5Ц ОАО "РКК "Энергия",
²ИПУСС РАН,
³НПК "Разумные решения",
⁴НТЦ "Корпоративные информационные технологии"

Мультиагентная технология адаптивного планирования и управления проектами НИР и ОКР в аэрокосмических приложениях

Рассматривается метод адаптивного планирования для управления проектами НИР и ОКР в аэрокосмических приложениях, основанный на использовании мультиагентных технологий.
Ключевые слова: управление проектами, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, адаптивное планирование, мулътиагентные технологии, реальное время

Стр. 58 – 63

Kleimenova E. M., Skobelev P. O., Larukhin V. B., Mayorov I. V., Kosov D. S., Simonova E. V., Tsarev A. V., Feoktistov A. L., Polonchuk E. V. MULTI-Agent System for Adaptive Planning and Management of Researsh and Development Projects for Aerospace Applications
The article describes the method for adaptive planning for management of research and development projects in aerospace applications based on multi-agent technologies.
Keywords: multi-agent technologiy, adaptive planning, projects management, real-time

Содержание

Э. К. Лавровский, канд. физ-мат. наук, вед. науч. сотр, lavrov@imec.msu.ru, НИИ механики МГУ

Об одном типе задач оптимальной переориентации орбит

Рассматриваются некоторые задачи оптимальной переориентации орбиты спутника с помощью управления, нормального к плоскости орбиты. В ряде случаев удается исследовать качественную сторону оптимальных решений, иногда — построить их численно-аналитическим методом.
Ключевые слова: космический аппарат, ориентация орбиты, нормальное ускорение, быстродействие, затраты топлива

Стр. 64 – 68

Lavrovskiy E. K. About One Problem of Optimal Orbit Reorientation
Some problems of optimum reorientation of an orbit of the satellite with a control, normal to the orbit plane are considered. In some cases it is possible to investigate the quality of optimum decisions, sometimes to construct them a numerical and analytical method.
Keywords: spacecraft, orbit orientation, normal acceleration, speed time, fuel expending

Содержание

Наверх