 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Аннотации статей журнала
"Мехатроника,
автоматизация, управление"
№3. Том 17. 2016
| УДК 519.216 Технология формирования робастных корреляционных матриц математических моделей динамики объектов управления Анализируются трудности формирования корреляционных матриц при решении задач идентификации матричных моделей динамики объектов управления. Предложены алгоритмы сведения этих матриц к матрицам, аналогичным матрицам полезных сигналов, с учетом специфики реальных зашумленных параметров. Показана возможность применения данных алгоритмов для случаев наличия и отсутствия корреляции между полезным сигналом и помехой. С. 147—157 |
| УДК 517.977.58; 62-503.51; 519.712.7 Синтез интерполяционного цифрового регулятора для дискретной динамической системы Анализируются современные алгоритмы цифрового управления с точки зрения вычислительной трудоемкости. Констатирована высокая алгоритмическая сложность основных процедур оптимизации, используемых в алгоритмах цифрового оптимального управления, что ограничивает применимость современных методов управления в контроллерах ограниченной производительности. Предложен подход, позволяющий адаптировать трудоемкие алгоритмы управления для реализации на вычислителях невысокой мощности, в основу которого положена идея разделения вычислительного процесса на два этапа: на первом этапе осуществляется предварительный расчет управляющих воздействий в узловых точках фазового пространства (offline-расчет); второй этап сводится к интерполяции рассчитанных управляемых воздействий в точке текущего состояния системы (online-расчет). В результате наблюдается снижение требований к мощности вычислителей (так как процедура интерполяции является "менее дорогой") при сохранении приемлемого качества регулирования. С. 158—165 |
| УДК 681.5 Управление мобильными роботами в составе группы лидер—ведомые* Рассматривается задача управления движением группы мобильных роботов. Предложенный метод структурного синтеза замкнутых законов управления позволяет добиться явного выражения управляющих воздействий на основе уравнений требуемого движения в пространстве состояний объекта. Входными данными для управления объектами в составе группы лидер—ведомые являются только данные об относительном взаимном расположении лидера и ведомого. Поддержание требуемого расстояния между объектами при условии ограниченного радиуса взаимодействия объектов в группе, движение без столкновений и возможность обхода препятствий реализованы с помощью метода потенциальных функций в рамках данного подхода. Данные экспериментов подтверждают работоспособность системы управления в присутствии шумов измерений и внешних возмущений. С. 166—172 *Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 15-08-03233). |
|
УДК 621.3 Адаптивные захватные устройства мобильных роботов с миниатюрными эжекторами* Анализируются принципиальные схемы адаптивных пневматических захватных устройств роботов вертикального перемещения в экстремальных условиях при неизвестных заранее свойствах и качестве поверхностей, по которым происходит движение. Приводятся основные расчетные соотношения и результаты экспериментальных исследований, включая конструктивные схемы адаптивных пневматических захватных устройств. С. 172—177 *Работа выполнена при поддержке Гранта РФФИ № 15-08-014117 "Исследования и разработки адаптивных вакуумных устройств мобильных роботов, перемещающихся по сложным поверхностям" и Программы Президиума РАН № П-31 "Актуальные проблемы робототехники". |
УДК 004.942, 62-529 Моделирование и оценка эффективности системы удержания малогабаритного автономного робота вертикального перемещения с вакуумными захватами* Для проектирования шагающих автономных роботов вертикального перемещения предложена имитационная модель системы удержания на шероховатой поверхности с помощью вакуумных захватов. Приведены результаты статистического моделирования пошагового движения робота по вертикальной поверхности и дана оценка эффективности применения бортового вакуумного ресивера для его удержания. Установлено, что распределение числа шагов по вертикальной поверхности до остановки подчиняется гамма-распределению. В случае если рассматриваются только шаги, последующие за первым, то их распределение — экспоненциальное. С. 178—186 *Авторы выражают благодарность профессору А. С. Ющенко за ряд ценных замечаний и советов, повысивших качество статьи. |
УДК 004.932 Структурное детектирование зрительных образов для мобильного робота Описывается подход к детектированию объектов в реальном масштабе времени. Процесс детектирования объектов разделен на две части: (1) генерация гипотез и (2) проверка гипотез. Генерация гипотез осуществляется с помощью простой структурной модели на основе комбинации отрезков. Проверка гипотез использует подход на основе сверточных сетей, которые формируют вектор признаков на основе адаптивной подвыборки последнего сверточного слоя. Далее признаки классифицируются алгоритмом "случайный лес". Точность данного подхода сопоставима с современными методами детектирования объектов, такими как SPPNet и RCNN, а время работы составляет 4 кадра в секунду на процессоре, что в 7 раз быстрее SPPNet. С. 187—192 |
УДК 681.51 Алгоритмы идентификации параметров синхронного двигателя с постоянными магнитами* Предлагаются четыре алгоритма построения адаптивных наблюдателей для оценки сопротивления и индуктивности обмоток статора неявнополюсного синхронного двигателя с постоянными магнитами (СДПМ). Допущено, что токи и напряжения обмоток статора измеримы, но производные токов, момент инерции двигателя, коэффициент вязкого трения, общий магнитный поток и поток от постоянных магнитов ротора являются неизвестными величинами. Разработанные наблюдатели могут быть использованы для векторного управления СДПМ на основе бессенсорных подходов. С. 193—198 *Работа выполнено при государственной финансовой поддержке ведущих университетов Российской Федерации (субсидия 074-U01). Работа была поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации (проект 14.Z50.31.0031). |
УДК 621. 43.044.1 Обеспечение качества свечей зажигания посредством управления их жизненным циклом Рассматриваются вопросы управления жизненным циклом (ЖЦ) свечей зажигания посредством разработки системы поддержки принятия решений по обеспечению качества процесса производства. Показана связь различных этапов ЖЦ с качеством изготовления свечей зажигания и с особенностями обеспечивающих их технологических процессов. Выявлены контролируемые и неконтролируемые параметры свечей зажигания, влияющие на качество розжига и запуска двигательных установок. Описан подход к разработке структуры системы поддержки принятия решений для ЖЦ свечей зажигания и представлены некоторые реализованные ее элементы, прошедшие апробацию в реальном производстве. С. 199—205 |
УДК 629.7.076:519.863 Маршрутизация полета легкого беспилотного летательного аппарата в поле постоянного ветра с учетом ограничения на продолжительность полета Предложена методика нахождения маршрута облета максимального числа точек, местоположение которых задано, за минимальное время, не превосходящее допустимое, с учетом воздействия постоянного ветрового поля. Методика предусматривает последовательное решение двух определенным образом составленных, связанных между собой задач булевого линейного программирования. Приведен пример, поясняющий суть и демонстрирующий работоспособность предложенной процедуры маршрутизации полета. С. 206—210 |
УДК 629.7.072.1 Использование средств инерциальной навигации для определения ориентации в пространстве и угла при вершине прямого кругового конуса Рассматриваются вопросы, связанные с получением математического описания и алгоритмов обработки данных для устройства, с помощью которого можно определять пространственное угловое положение центральной оси прямого кругового конуса и угол при вершине. Для решения поставленной задачи предлагается использовать свойства скалярного и векторного произведений векторов, перпендикулярных платформе, для различных положений платформы на поверхности конуса, и процедуру интегрирования кинематических уравнений углового движения. Приводятся математическое описание и алгоритмы обработки, позволяющие выполнить обработку текущих данных измерений и получить оценку соответствующих параметров. С. 211—216 |