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

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

УДК 579.7
DOI: 10.17587/mau.16.795-801
А. М. Цыкунов, д-р техн. наук, проф., tsykunov_al@mail.ru, Астраханский государственный технический университет

Робастное управление объектом с распределенным запаздыванием по состоянию и управлению

Решена задача робастного управления для динамических объектов с распределенным запаздыванием по состоянию и управлению. Предполагается, что параметры математической модели неизвестны, а измерению доступны только выходные переменные. В качестве целевых условий принята точность отслеживания эталонного сигнала. Получены алгоритмы управления, позволяющие скомпенсировать априорную неопределенность и существенно уменьшить влияние неизмеряемых внешних ограниченных возмущений на выходные переменные. Приведен численный пример и результаты моделирования, которые продемонстрировали эффективность полученного алгоритма слежения.
Ключевые слова: распределенное запаздывание, робастное управление, функционал, эталонный сигнал

С. 795—801

Содержание


УДК 621.372
DOI: 10.17587/mau.16.801-806
М. М. Гурарий, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., gourary@ippm.ru, М. М. Жаров, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., zarov@ippm.ru, С. Г. Русаков, д-p техн. наук, гл. науч. сотp., rusakov@ippm.ru, С. Л. Ульянов, д-p техн. наук, зав. отд., ulyas@ippm.ru, Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН, Москва

Вычислительные алгоритмы исследования устойчивости динамических систем в задачах схемотехнического анализа

Приведены эффективные вычислительные алгоритмы цикла исследования устойчивости динамических систем. Алгоритмы используют принцип модальной аппроксимации. Для оценки устойчивости предложен вычислительный алгоритм определения полюсов передаточной функции, лежащих в правой полуплоскости комплексной плоскости. Обсуждается алгоритм вычисления полюсов схемной функции, обладающих наибольшей чувствительностью к параметрам электрической цепи. Приведены экспериментальные результаты проверки предложенных алгоритмов.
Ключевые слова: устойчивость, параметрическая чувствительность, динамическая система, передаточная функция, собственные значения, модальная аппроксимация, доминирующие полюсы, вычеты

С. 801—806

Содержание


УДК 531.36
DOI: 10.17587/mau.16.807-812
А. Ю. Александров, д-p физ.-мат. наук, проф., alex43102006@yandex.ru, А. П. Жабко, д-р физ.-мат. наук, проф., zhabko@apmath.spbu.ru, И. А. Жабко, инж.-исследователь, vivanvan@mail.ru, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, А. А. Косов, канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр., aakosov@yandex.ru, Институт динамики систем и теории управления СО PАН, Иркутск

Исследование устойчивости и стабилизация нелинейных переключаемых механических систем на основе декомпозиции*

Изучаются нелинейные механические системы с однородными переключаемыми позиционными силами, линейными гироскопическими силами и однородными диссипативными силами. Предложен подход к исследованию устойчивости при произвольном законе переключений, основанный на декомпозиции исходной системы, состоящей из nдифференциальных уравнений второго порядка, на две изолированные подсистемы первого порядка той же самой размерности. Рассматривается задача стабилизации положения равновесия системы за счет малых сил радиальной коррекции при произвольном режиме переключений, масштабирующих потенциал. Для модели магнитного подвеса ротора с нелинейными переключаемыми циркулярными силами предложен стабилизирующий закон обратной связи, использующий линейные гироскопические и нелинейные диссипативные силы.
Ключевые слова: гибридные механические системы, асимптотическая устойчивость, управление, функции Ляпунова, стабилизация, декомпозиция, закон переключения

С. 807—812

*Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты № 13-08-00948 и № 15-08-06680) и Санкт-Петербургского государственного университета (НИР № 9.38.674.2013 и № 9.37.157.2014).

Содержание


УДК 531.36; 62-50
DOI: 10.17587/mau.16.813-821
А. С. Андреев, д-р физ.-мат. наук, проф., декан, AndreevAS@ulsu.ru, О. A. Перегудова, д-р физ.-мат. наук, доц., проф., peregudovaoa@sv.ulsu.ru, Ульяновский государственный университет

Синтез робастных алгоритмов стабилизации программных движений мобильного робота с омни-колесами методом вектор-функций Ляпунова*

Решена задача стабилизации нестационарного программного движения мобильного робота с четырьмя роликонесущими колесами и с неточно известной матрицей инерции при учете проскальзывания колес. На основе метода вектор-функций Ляпунова обоснованы разрывный и непрерывный законы управления, получены оценки области начальных отклонений и неизвестной части матрицы инерции.
Ключевые слова: колесный мобильный робот, управление, проскальзывание, стабилизация, программное движение, омни-колесо, вектор-функция Ляпунова, динамическая модель, система сравнения

С. 813—821

*Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 15-01-08482).

УДК 681.5
DOI: 10.17587/mau.16.822-828
О. А. Тягунов, д-р техн. наук, проф., tyagunov@mirea.ru, М. А. Теплов, аспирант, maxim.teplov@gmail.com, Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники (МИРЭА)

Об одной задаче формирования программных законов управления исполнительным уровнем автономных тяжелых МРТК*

Рассматривается задача разработки программных законов управления исполнительного уровня автономных тяжелых мобильных робототехнических комплексов (МРТК). Использование методов ситуационного управления и формализации экспертных знаний позволило построить программные законы управления исполнительного уровня в форме согласованных между собой временных диаграмм изменения положения исполнительных органов МРТК в условиях неопределенности.
Ключевые слова: мобильный робот, режимы автономного управления, ситуационное управление, исполнительный уровень, факторы неопределенности, экспертные системы

С. 822—828

*Авторы выражает искреннюю благодарность д. т. н, проф. Лохину В. М, д. т. н., проф. Манько С. В. и д. т. н., проф. Романову М. П. за внимание и поддержку выполненных исследований.

Содержание


УДК 531.3
DOI: 10.17587/mau.16.828-835
А. В. Борисов, канд. техн. наук, доц., BorisowAndrej@yandex.ru, Филиал ФГБОУ ВПО НИУ "МЭИ" в г. Смоленске

Автоматизация разработки трехмерных моделей экзоскелетов со звеньями переменной длины*

Рассматриваются трехмерные модели экзоскелетов со звеньями переменной длины. На основании анализа уравнений для стержневых механических систем с различным числом звеньев строится обобщение уравнений движения экзоскелетов в векторно-матричном виде. Выводятся формулы для элементов каждой матрицы, входящей в уравнения. В результате становится возможным автоматизированно записывать уравнения движения для стержневых n-звенных систем типа трехмерной модели экзоскелета, минуя этап их составления, в чем и заключается новизна исследования.
Ключевые слова: уравнения движения, изменение длины звена, матрица, механическая стержневая система, экзоскелет, антропоморфный робот, протез, опорно-двигательный аппарат человека, трехмерное пространство

С. 828—835

*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 13-01-97512 р_центр_а).

УДК 004.8
DOI: 10.17587/mau.16.836-840
В. Ю. Осипов, д-p техн. нayк, проф., вед. нayч. ccтp., osipov_vasiliy@mail.ru, Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации PAH

Нейросетевое прогнозирование событий для интеллектуальных роботов

С точки зрения интеллектуализации автономных роботов рассматривается задача прогнозирования событий без предварительного задания моделей их развития в целях расширения функциональных возможностей по прогнозированию событий с изменяющимися законами их развития. Для решения этой задачи предлагается новый метод нейросетевого прогнозирования, предусматривающий использование рекуррентной нейронной сети с управляемыми синапсами, со структурой слоев в виде двойной спирали. В основе метода лежит ассоциативное запоминание текущих и задержанных входных сигналов и извлечение из памяти нейронной сети последовательности будущих событий. Приведены результаты моделирования, отражающие особенности такого прогнозирования. Сформулированы рекомендации по применению предложенного метода.
Ключевые слова: прогнозирование, нейронная сеть, сигналы, события, автономный робот

С. 836—840

УДК 629.73.02; 681.5.01
DOI: 10.17587/mau.16.841-847
А. М. Шевченко, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., anshev@ipu.ru, Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН

Разработка и исследование метода прогнозирования дистанции пробега самолета на посадке*

Разработан метод прогнозирования достижимости терминального состояния на режимах штатного или экстренного торможения самолетов. Методологической основой метода является энергетический подход к управлению движением летательных аппаратов. Для повышения достоверности прогноза предложен способ коррекции алгоритмов прогнозирования. Приведены оценки точности прогноза на основании результатов статистических испытаний алгоритма прогнозирования.
Ключевые слова: энергетический подход, метод прогнозирования, информационная поддержка, посадка

С. 841—847

*Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 15-08-02943 А.

УДК 658.512.6
DOI: 10.17587/mau.16.847-852
О. И. Лахин, руководитель направления аэрокосмических систем, e-mail: lakhin@smartsolutions-123.ru, И. В. Майоров, руководитель отдела математического моделирования, e-mail: imayorov@smartsolutions-123.ru, НПК "Разумные решения"

Метод адаптивного планирования грузопотока российского сегмента Международной космической станции на основе мультиагентной технологии*

Постановка проблемы: рассматривается задача построения плана грузопотока Российского сегмента Международной космической станции (РС МКС). Задача представлена в виде динамического баланса интересов между потребностями и возможностями. Методы: предлагается метод адаптивного планирования грузопотока РС МКС в реальном времени, учитывающий приоритеты грузов. В основе данного метода лежат мультиагентные технологии для разрешения конфликтов путем переговоров агентов. Данный метод способен гибко и эффективно адаптировать план грузопотока по событиям в реальном времени. Результаты: разработанный метод применяется в мультиагентной системе планирования грузопотока РС МКС и использует мультиагентную платформу для планирования в реальном времени.
Ключевые слова: поддержка принятия решений, адаптивное планирование, мультиагентная технология, планирование грузопотока, события

С. 847—852

*Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и образования РФ.

УДК 004: 656.61.073
DOI: 10.17587/mau.16.852-860
В. М. Дорожко, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр., veniamin_dorozhko@mail.ru, Институт автоматики и процессов управления ДВО PAH, г. Владивосток

Устойчивость контура морского судна к опрокидыванию "волной-убийцей"

Рассмотрен CFD-метод исследования устойчивости контуров морских судов при воздействии "волн-убийц". Предложенамодель системы "контур—волна-убийца". Выполнено обоснование выбранного диапазона длин "волн-убийц". Приведены результаты численного исследования устойчивости контуров рыбопромысловых судов водоизмещением 1389—9260 т в зависимости от их начального удаления от "волн-убийц" различной длины. Отмечается связь опрокидывания контуров с крутизной переднего склона "волны-убийцы". Полученные результаты могут быть использованы при проектировании и разработке мероприятий по обеспечению безопасной эксплуатации судов.
Ключевые слова: устойчивость судна, вычислительная гидродинамика, "волна-убийца", крутизна волны, угол крена, контур судна, опрокидывание судна

С. 852—860

Наверх