УДК 621.518.52
DOI:10.17587/mau.18.7-21
В. В. Сизых¹, д-р техн. наук, проф., vsizykh@yandex.ru, Б. И. Шахтарин², д-р техн. наук, проф., shakhtarin@mail.ru, В. А. Шевцев¹, vshevtsev@inbox.ru,
¹Московский технологический университет (МИРЭА),
²Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Механизм срыва слежения в стохастических аналоговых системах фазовой автоподстройки первого и второго порядков

На основе марковской модели фазовой автоподстройки частоты проведено исследование апостериорных характеристик входного широкополосного шума в процессе срыва слежения в аналоговой системе фазовой автоподстройки частоты. Показано, что срыв слежения вызван маловероятным событием — наличием продолжительного отрезка времени, на котором случайный процесс, описывающий шум, преимущественно сохраняет знак. Представлена математическая модель наиболее вероятных траекторий процесса срыва слежения в аналоговых стохастических системах фазовой автоподстройки первого и второго порядков в виде обыкновенных дифференциальных уравнений относительно переменных состояния системы. Показана эквивалентность подходов к нахождению наиболее вероятных траекторий срыва слежения на основе поиска максимума совместной плотности распределения вероятностей координат точек траектории и решения вариационной задачи. Представлена модель аномального шума, связанного с наличием срывов слежения. Предложена приближенная формула для описания спектральной плотности мощности аномального шума. Исследован процесс срыва слежения в системе фазовой автоподстройки с нелинейным звеном в петле обратной связи. Показано, что такие системы имеют улучшенные характеристики времени до срыва слежения по сравнению с традиционными. Предложено объяснение увеличения времени до срыва слежения при использовании нелинейного элемента в петле обратной связи. Предложены подходы к выбору вида нелинейности. Приведены данные для среднего времени до срыва слежения при различных видах нелинейности и параметрах системы автоподстройки.
Ключевые слова: фазовая автоподстройка частоты, срыв слежения, аномальный шум, фазовая ошибка, нелинейный элемент

С. 7–21

Работа выполнена в рамках проекта № 1776 по заданию № 8.1776.2014/К на выполнение НИР в рамках проектной части
государственного задания в сфере научной деятельности Минобрнауки России (научный руководитель Б. И. Шахтарин).

Содержание

УДК 621.0
DOI:10.17587/mau.18.22-29
Н. Е. Шляхов, программист, shlyakhovnikita@gmail.com, И. В. Ватаманюк, аспирант, vatamaniuk@iias.spb.su, А. Л. Ронжин, д-р техн. наук, проф., зам. директора, ronzhin@iias.spb.su, Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук, Санкт-Петербург

Обзор методов и алгоритмов агрегации роя роботов

Обсуждаются проблемы агрегации роя автономных роботов с применением трех методов, основанных на аналогии поведения биологических объектов. Приведены алгоритмы с обоснованием требований к аппаратной реализации сенсорных, вычислительных, сетевых ресурсов и движительных устройств. Представлены методики оценивания эффективности агрегации роя на основе пространственно-временных характеристик. Описана разработанная модель реконфигурации роя роботов в заданную трехмерную форму.
Ключевые слова: роевая робототехника, рой роботов, агрегация, агрегата, децентрализованное управление, многоагентные технологии, реконфигурация, встроенные бортовые вычислители, многомодальные сенсоры

С. 22–29

Исследование выполнено при поддержке РФФИ (грант № 16-29-04101-офи_м) и проекта программы Президиума РАН I.31П "Актуальные проблемы робототехники".

Содержание

УДК 004.942:531.16
DOI:10.17587/mau.18.41-48
А. А. Кобзев, д-р техн. наук, проф., kobzev42@mail.ru, А. В. Лекарева, аспирант, tasya671@rambler.ru,
Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Преодоление избыточности при решении задачи кинематики для руки оператора транспортного средства

Рассматриваются особенности решения обратной задачи кинематики руки оператора. Приведена кинематическая модель руки, изложены существующие подходы к решению и преодолению кинематической избыточности, проведен их анализ. Предложено применение эвристического метода FABRIK и представлены результаты его исследования.
Ключевые слова: оператор, биомеханическая модель, обратная задача кинематики, кинематическая избыточность, метод прямого и обратного следования, вектор обобщенных координат, целевая позиция

C. 41 – 48

УДК 621.317.261
DOI:10.17587/mau.18.49-56
И. В. Брякин, д-р техн. наук, зав. лаб., bivas2006@yandex.ru, Институт автоматики и информационных технологий НАН Кыргызской Республики, г. Бишкек

Магнитометр с тестовым алгоритмом функционирования

Для решения задач в области измерений геомагнитных полей при проведении геофизических и космических исследований предлагаются новый способ измерения вектора напряженности геомагнитного поля и вариант устройства для его реализации. Представлены тестовый алгоритм измерения и вариант структурной блок-схемы магнитометра. Рассмотрены особенности измерительных процедур и режимов функционирования магнитометра.
Ключевые слова: геомагнитное поле, магнитометр, феррозондовый датчик, измерительная процедура, синхронный детектор, синфазная и квадратурная составляющие, электрический сигнал, тестовый алгоритм

C. 49–56

УДК 681.516.3
DOI:10.17587/mau.18.56-63
С. Г. Герман-Галкин, д-р техн. наук, проф., ggsg@yandex.ru, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики "ИТМО", Морская академия, г. Щецин, Р. С. Гаврилов, канд. техн. наук, доц., roman_gavrilov85@mail.ru, Ю. Н. Мустафаев, доц., mustafaev-spb@mail.ru, Санкт-Петербургский Балтийский государственный технический университет им. Д. Ф. Устинова "Военмех"

Структурные и имитационные модели в модельно-ориентированном проектировании вентильного электропривода для опорно-поворотного устройства

Представлены результаты модельных исследований структурных и имитационных моделей вентильного электропривода опорно-поворотного устройства. Выделены этапы модельно-ориентированного проектирования (Model-BasedDesign, MBD) мехатронных систем в пакете MATLAB-Simulink. Рассмотрены алгоритмы генерации исполняемого кода для микроконтроллеров встраиваемых систем с помощью пакета MATLAB-Simulink.
Ключевые слова: структурная модель, имитационная модель, MATLAB-Simulink, электропривод, модельно-ориентирован-ное проектирование, генерация кода

C. 56–63

УДК 658.52.011.56, 681.3
DOI:10.17587/mau.18.64-72
М. П. Романов, д-р техн. наук, директор Института кибернетики, m_romanov@mirea.ru, А. М. Романов, канд. техн. наук, ассистент, romanov@mirea.ru, Е. Н. Каширская, канд. техн. наук, доц., liza.kashirskaya@gmail.com, В. А. Холопов, канд. техн. наук, доц., holopov@gmail.com, А. И. Харченко, аспирант, Московский технологический университет

Новая архитектура систем управления исполнительного уровня для дискретного машиностроительного производства

Предложена оригинальная архитектура системы управления исполнительного уровня для дискретного машиностроительного производства, которая сочетает в себе использование SCADA-системы и системы исполнения производственных заданий, основанной на применении виртуальных Forth-машин. Предлагаемая архитектура позволяет объединять в один производственный процесс операции, обладающие разной степенью автоматизации, и проводить замену ручных операций автоматизированными без изменения технологической документации.
Ключевые слова: ERP, MES, SCADA, Forth, мониторинг оборудования, производственное задание, дискретное машиностроительное производство

C. 64–72

Данная работа выполнена в рамках прикладных научных исследований и экспериментальных разработок (ПНИЭР) по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации (уникальный идентификатор ПНИЭР RFMEFI58016X0008).

Наверх