Главная
Новый номер
Указатель статей
Редколлегия
Авторам
Этика публикаций
Рецензирование статей
Рекламодателям
Издательство
Напишите нам
 

Аннотации статей журнала
"Мехатроника, автоматизация, управление"
№10. Том 16. 2015

УДК 681.5
DOI: 10.17587/mau.16.651-658
Е. Л. Миркин, д-p техн. наук, зав. каф., Международный университет Кыргызстана (Кыргызстан), Ж. Ш. Шаршеналиев, д-р техн. наук, директор, Институт автоматики и информационных технологий НАН КР (Кыргызстан)

Синтез алгоритмов адаптивного управления для SISO-систем с запаздыванием в управлении и неизмеряемым возмущением

Предлагается модификация схемы адаптивного управления SISO-системами ("один вход—один выход") с эталонной моделью, предложенной в работе [8], для случая присутствия в замкнутой системе неизмеряемых возмущений. Получены новые алгоритмы адаптивного управления в классе систем со вспомогательной моделью и расширенной ошибкой. Синтезированные алгоритмы гарантируют устойчивость замкнутой системы управления. Выполнение цели управления обеспечивается присутствием в замкнутом контуре сигнала с богатым спектром и диссипативностью системы в противном случае.
Ключевые слова: адаптивные алгоритмы управления, SISO-системы, расширенная ошибка, диссипативность

С. 651—658

Содержание


УДК 517.97
DOI: 10.17587/mau.16.659-663
Н. П. Деменков, канд. техн. наук, доц., dnp@bmstu.ru, И. А. Мочалов, д-р техн. наук, проф., intelsyst@mail.ru, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Нейросетевая оценка динамики системы автоматической оптимизации

Рассматривается система автоматической оптимизации нелинейного объекта управления на основе алгоритма поиска экстремума нелинейности и запоминания экстремума. Для оценки динамики выхода объекта предложен нейросетевой метод в виде трехслойной персептронной сети с функцией активации сигмоидального типа. Неизвестные параметры сети находятся из решения нелинейной оптимизационной задачи. Приведены результаты моделирования переходного процесса поиска экстремума нелинейности нейросетевым методом.
Ключевые слова: система автоматической оптимизации, объект управления нелинейность—линейность, нейросетевой метод решения нелинейного дифференциального уравнения

С. 659—663

Содержание


УДК 616-085:681.5
DOI: 10.17587/mau.16.664-671
В. Ф. Головин, канд. техн. наук, зав. лаб. "Робототехника", medicalrobot@mail.ru, М. В. Архипов, канд. техн. наук, доц., Московский государственный индустриальный Университет, Москва, Россия, В. Е. Павловский, д-р физ.-мат. наук, проф., vlpavl@mail.ru, Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН, Москва, Россия

Особенности проектирования робототехнических систем для восстановительной медицины*

Рассматриваются необходимость применения робототехнических систем для восстановительной медицины и особенности проектирования этих систем. Отмечается приоритет отечественных разработок в области аппаратных средств восстановительной медицины и рост интереса к ним в мире. Подробно описываются технические требования к параметрам и узлам робототехнической системы для восстановительной медицины: рабочей зоне, развиваемым усилиям, скоростям, точности, погрешности, системе управления, интерфейсу управления, инструментам. Отмечается, что при проектировании необходимо учитывать вопросы безопасности, экономической эффективности, взаимодействия робота и человека-пациента и психологического восприятия робота человеком-пациентом. Приводится пример технических требований к разработке робототехнической системы для восстановительной медицины. В заключении суммируются особенности проектирования робототехнических систем для восстановительной медицины.
Ключевые слова: робототехническая система, восстановительная медицина, биомехатронный модуль, технические требования, жизненный цикл, эргономика

С. 664—671

*Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ МК-2511.2014.8.

Содержание


УДК 621.865.8
DOI: 10.17587/mau.16.671-678
Д. P. Богданов, науч. сотp., dr_bog@mail.ru, О. В. Даринцев, д-p техн. наук, зав. лаб., ovd@uimech.org, Институт механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского научного центра PАН, г. Уфа

Кинематика манипулятора с управляемым изгибом на базе твердых элементов со сферической поверхностью*

Рассматривается новый класс манипуляторов, построенных на базе звеньев с управляемым изгибом, формируемых из твердых элементов со сферической поверхностью. Описана методика построения полной кинематической модели звена подобного манипулятора. Приводятся результаты компьютерного моделирования движения манипулятора (прямая задача кинематики), построенного на базе одного, двух, трех и четырех звеньев, которые подтверждают адекватность построенных математических моделей с учетом принятых допущений. Получено решение обратной задачи кинематики для рабочей точки звена с учетом его положения в рабочем пространстве.
Ключевые слова: манипулятор с управляемым изгибом, кинематика, кинематический анализ, прямая и обратная задачи

С. 671—678

*Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 15-08-02938а) и Программы фундаментальных исследований Президиума РАН I.40П.

УДК 004.94
DOI: 10.17587/mau.16.678-685
Е. В. Страшнов, вед. программист, strashnov_evg@mail.ru, М. В. Михайлюк, д-p физ.-мат. наук, проф., зав. отделом, mix@niisi.ras.ru, Научно-исследовательский институт системных исследований PАН, Москва

Моделирование ограничений на относительное движение шарнирно связанных тел в системах виртуального окружения*

Рассматривается задача моделирования в масштабе реального времени динамики шарнирно связанных тел с ограничениями на их относительное движение. Эта задача может быть представлена в виде системы алгебраических уравнений с линейными дополнениями. Для решения такой системы в работе предлагается метод последовательных импульсов с использованием свойства временной когерентности. Устойчивость предлагаемого метода обеспечивается за счет стабилизации ограничений методом последовательных импульсов. Предложенные методы и алгоритмы реализованы в программных модулях и оформлены в виде исполняемой библиотеки для персональных компьютеров под управлением операционной системы Windows. Их апробация была проведена в подсистеме динамики для моделирования роботов, содержащих шарниры с ограничениями на параметры относительного движения.
Ключевые слова: система многих тел, шарниры, связи, параметры относительного движения, реакции связи, полунеявная схема Эйлера, линейные дополнения, временная когерентность, стабилизация ограничений, псевдоимпульсы

С. 678—685

*Данная работа выполнена при поддержке гранта РФФИ, проект № 13-07-00708.

Содержание


УДК 681.58
DOI: 10.17587/mau.16.686-698
Т. А. Алиев, д-р техн. наук, проф., академик НАНА, директор, director@cyber.az, А. Г. Рзаев, канд. техн. наук, зав. лаб., asifrzayev48@gmail.com, Г. А. Гулуев, канд. техн. наук, зав. лаб., scb_06@mail.ru, Т. А. Ализаде, канд. техн. наук, зав. лаб., alizadabaku@gmail.com, У. Э. Саттарова, ст. науч. сотр., ulker.rzaeva@gmail.com, Н. Э. Рзаева, науч. сотр., nikanell@gmail.com, Институт систем управления НАН Азербайджана, г. Баку, Азербайджан

Система диагностики и управления штанговых глубинно-насосных установок нефтяных скважин с использованием робастной Noise-технологии

Проведен анализ задачи диагностики неисправностей штанговых глубинно-насосных установок (ШГНУ), вызванных влиянием специфических эксплуатационных помех. Предложена технология определения робастных нормированных корреляционных функций, на основе которых формируются комбинации информативных признаков, соответствующих возможным аварийным состояниям ШГНУ. Идентификация этих состояний дублируется путем определения и формирования комбинаций соответствующих Noise-характеристик сигнала усилия, что повышает степень надежности результатов диагностики. Предложенные алгоритмы обработки позволяют решить задачу идентификации сигнала усилия с помощью недорогих контроллеров в реальном масштабе времени. Применение предложенной системы диагностики позволило на более чем 100 установках значительно повысить рентабельность нефтяных скважин.
Ключевые слова: Noise-технология, динамограмма, штанговая насосная установка, нефтяная скважина, дисперсия шума, взаимнокорреляционная функция

С. 686—698

УДК 621.31
DOI: 10.17587/mau.16.699-704
П. А. Ливаткин, аспирант, PAL2010@yandex.ru, Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, г. Москва, К. А. Положенцев, аспирант, kirill.polozhentsev@gmail.com, СТИ НИТУ МИСиС, Московская область, г. Электросталь

Метод оценки скорости переплава расходуемого электрода с использованием лазерного дальномера при управлении вакуумным дуговым переплавом

Предложен метод оценки скорости плавления расходуемого электрода вакуумного дугового переплава, основанный на использовании установленных на смотровые окна печи лазерных дальномеров. Последние позволяют определить объем переплавленного электрода, зная который в предыдущий и текущий моменты времен, и можно определить скорость, с которой идет переплав.
Ключевые слова: вакуумная дуговая печь, объем слитка, объем электрода, скорость переплава, лазерный дальномер, аппроксимация электрода, время замеров, высота слитка, масса слитка, радиус электрода

С. 699—704

УДК 66-5
DOI: 10.17587/mau.16.704-709
Ю. В. Загашвили, д-р техн. наук, проф., ген. директор, y.zagashvili@yandex.ru, Ю. В. Анискевич, канд. техн. наук, науч. сотр., А. М. Кузьмин, канд. техн. наук, науч. сотр., А. А. Левихин, канд. техн. наук, науч. сотр., Г. Б. Савченко, науч. сотр., ООО "BTP", Санкт-Петербург

Управление технологическим процессом получения синтез-газа в высокотемпературном реакторе

Предложен метод получения синтез-газа заданного состава при реализации перспективной технологии парциального окисления углеводородного горючего. Желаемое соотношение компонентов синтез-газа и требуемая производительность высокотемпературного реактора по синтез-газу обеспечиваются путем связанного регулирования компонентов подачи — массовых расходов углеводородного горючего и окислителя. Метод управления иллюстрируется примером расчета процесса парциального окисления попутного нефтяного газа кислородом.
Ключевые слова: парциальное окисление, углеводородное горючее, окислитель, синтез-газ, высокотемпературный реактор, водород, монооксид углерода, термодинамические расчеты, соотношение компонентов, коэффициент избытка окислителя, химический состав горючего, производительность реактора

С. 704—709

УДК 623.7.011.89
DOI: 10.17587/mau.16.710-715
А. В. Шукалов1, 2, ген. директор, доц., aviation78@mail.ru, И. О. Жаpинов1, 2, д-p техн. наук, доц., руководитель учебно-научного центра зав. кафедрой igor_rabota@pisem.net, О. О. Жаpинов3, канд. техн. наук, доц., zharinov73@hotbox.ru, М. О. Костишин2, аспирант, job.max@me.com, В. А. Нечаев1, 2, главный конструктор, доц., postmaster@elavt.spb.ru,
1Санкт-Петербургское ОКБ "Электроавтоматика" имени П. А. Ефимова,
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО),
3Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (ГУАП)

Алгоритмы формирования индикационного кадра авионики с использованием системы автоматизированного проектирования SCADE

Рассматривается задача проектирования индикационных кадров авионики в системе автоматизированного проектирования SCADE. Приводится схема автоматизированного рабочего места разработчика индикационных кадров. Предлагаются: алгоритм формирования статического индикационного кадра в SCADE Display и алгоритм формирования динамического индикационного кадра в SCADE Suite.
Ключевые слова: авионика, средства индикации, индикационный кадр, SCADE, алгоритмы проектирования

С. 710—715

УДК 621.398.98
DOI: 10.17587/mau.16.716-720
А. С. Девятисильный, д-р техн. наук, гл. науч. сотр., devyatis@iacp.dvo.ru, К. А. Числов, канд. техн. наук, науч. сотр., kirillche@rambler.ru, Институт автоматики и процессов управления ДВО PAH, Владивосток

Модель конкурентного нейроморфного комплексирования информации в интегрированной спутниково-инерциальной навигационной системе*

Показано, каким образом при бортовом многопозиционном приеме информации навигационной спутниковой системы и по инерциальной информации, доставляемой измерениями трех ньютонометров с ортогональными осями чувствительности, образующими подвижный координатный трехгранник, у последнего могут быть определены ориентация и вектор угловой скорости вращения в проекциях на собственные оси.
Математическая модель обратной задачи вида "состояние—измерение" представлена: 1) динамической группой уравнений функционирования безгироскопной инерциальной навигационной системы с вектором состояний, включающим координаты, удельные импульсы и угловые скорости вращения приборного трехгранника и 2) уравнениями измерений координат места объекта, отождествляемых с координатами вершины трехгранника в проекциях на его оси.
Динамическое псевдообращение (решение) задачи реализуется нейросетью, в основу модели которой положен алгоритм калмановского типа при его мультимодельном представлении, допускающем суждение о равноправной конкуренции моделей в процессе оценки вектора состояния. Вводятся понятия "ядерного" и "безъядерного" механизмов настройки синаптических коэффициентов нейросети. Выдвигаются гипотезы о возможности трансляции характеристик, используемых при описании искусственной нейросети, в представления об организации и функционировании популяций биологических ("живых") нейронов.
Приведены результаты вычислительных экспериментов.
Ключевые слова: угловая скорость, ньютонометр, навигационная спутниковая система, нейроморфизм, обратная задача, алгоритм решения

С. 716—720

*Работа частично выполнена в рамках Программы фундаментальных исследований "Дальний Восток" (проект 15-1-4-006 о).

Наверх