Статья

Название статьи ПОЗИЦИОННО-ТРАЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ С МНОГОКОНТУРНОЙ АДАПТАЦИЕЙ
Автор М.Ю. Медведев, В.А. Рогов, Т.Н. Медведева
Рубрика РАЗДЕЛ III. МЕТОДЫ АДАПТАЦИИ И НЕЙРОСЕТЕВЫЕ АЛГОРИТМЫ
Месяц, год 07, 2016
Индекс УДК УДК 681.513.66
DOI DOI 10.18522/2311-3103-2016-7-101114
Аннотация Предложена многоконтурная позиционно-траекторная система управления подвижными объектами с обеспечением астатизма и адаптивной настройкой параметров. Рассматривается задача позиционирования подвижного объекта в заданной точке. В первом контуре вычисляется управление, обеспечивающее желаемую динамику замкнутой системы и астатизм второго порядка. Во втором контуре управления осуществляется настройка параметров в соответствии с известными алгоритмами беспоисковой адаптации по эталонными моделям. При этом предлагается алгоритм настройки параметров, позволяющий сохранять заданное соотношение между корнями характеристического уравнения настраиваемой системы. Первый и второй контуры системы управления позволяют компенсировать внешние возмущения и адаптироваться к параметрическим возмущениям. В третьем контуре производится настройка параметров эталонной модели, которая позволяет изменять требования к замкнутой системе в зависимости от того, достигаются ли ограничения на управления. При достижении ограничений на амплитуду управляющих воздействий увеличиваются постоянные времени эталонного уравнения. В работе проводится исследование устойчивости замкнутой системы управления методом функций Ляпунова. Предложенные алгоритмы управления демонстрируются на примере подвижного объекта, описываемого уравнениями кинематики и динамики твердого тела. В уравнениях динамики учитываются силы сопротивления движению. Возмущения представлены в виде линейных функций времени. Представленные результаты моделирования подтверждают корректность теоретических выводов. Предложенные алгоритмы могут также использоваться для управления траекторией движения подвижного объекта.

Скачать в PDF

Ключевые слова Позиционно-траекторное управление; адаптивное управление; подвижный объект; эталонная модель; многоконтурная адаптация
Библиографический список 1. Рутковский В.Ю., Крутова И.Н. Принцип построения и некоторые вопросы теории од-ного класса самонастраивающихся систем с моделью // Самонастраивающиеся автома-тические системы: Труды I Всесоюзной конференции по теории и практике самона-страивающихся систем (10–14 декабря 1963). – М., 1965. – С. 46-63.
2. Рутковский В.Ю., Ссорин-Чайков В.Н. Самонастраивающиеся системы с пробным сиг-налом // Самонастраивающиеся автоматические системы: Труды I Всесоюзной конфе-ренции по теории и практике самонастраивающихся систем (10–14 декабря 1963). – М., 1965. – С. 93-111.
3. Zemlyakov S.D. Some problem of analytical synthesis in model reference control systems by the direct method of Lyapunov. Theory of self adaptive control system // Proc. of International Symposium, England, Teddington, 1965. New-York: P.H. Hummon Plenum Press, 1966. – P. 175-179.
4. Рутковский В.Ю. Работы института проблем управления в области беспоисковых адап-тивных систем и систем управления космическими аппаратами // Автоматика и телеме-ханика. – 1999. – № 6. – С. 42-49.
5. Земляков С.Д., Рутковский В.Ю. О некоторых результатах развития теории и практики применения беспоисковых адаптивных систем // Автоматика и телемеханика. – 2001. – № 7. – С. 103-121.
6. Рутковский В.Ю., Глумов В.М., Суханов В.М. Физически реализуемый алгоритм адап-тивного управления с эталонной моделью // Автоматика и телемеханика. – 2011. – № 8. – C. 96-108.
7. Земляков С.Д., Рутковский В.Ю. Алгоритм функционирования адаптивной системы с эталонной моделью, гарантирующий заданную динамическую точность управления не-стационарным динамическим объектом в условиях неопределенности // Автоматика и телемеханика. – 2009. – № 10. – C. 35-44.
8. Путов В.В. Прямые и непрямые беспоисковые адаптивные системы с мажорирующими функциями и их приложения к управлению многостепенными нелинейными упругими механическими объектами // Мехатроника, автоматизация и управление. – 2007. – № 10. – С. 4-11.
9. Глумов В.М., Земляков С.Д., Рутковский В.Ю., Суханов В.М. Применение принципа построения адаптивных систем с эталонной моделью к задачам мониторинга текущего состояния трансмиссионных валов // Автоматика и телемеханика. – 2003. – № 5. – C. 131-146.
10. Войтицкий С.А., Феофилов С.В. Синтез адаптивной системы управления азимутального электропривода РЛС воздушного базирования // Мехатроника, автоматизация, управле-ние. – 2014. – № 4. – С. 33-40.
11. Дружинина М.В., Никифоров В.О., Фрадков А.Л. Методы адаптивного управления нели-нейными объектами по выходу // Автоматика и телемеханика. – 1996. – № 2. – С. 2-33.
12. Никифоров В.О. Наблюдатели внешних детерминированных возмущений. I. Объекты с известными параметрами // Автоматика и телемеханика. – 2004. – № 10. – С. 13-24.
13. Никифоров В.О. Наблюдатели внешних детерминированных возмущений. II. Объекты с неизвестными параметрами // Автоматика и телемеханика. – 2004. – № 11. – С. 40-48.
14. Бобцов А.А., Колюбин С.А., Пыркин А.А. Стабилизация нелинейного объекта с входным запаздыванием и синусоидальным возмущающим воздействием // Автоматика и телеме-ханика. – 2015. – № 1. – С. 21-30.
15. Ильин Е.Д., Ширяев В.И. О гарантированном оценивании возмущений в линейных дина-мических системах // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2014. – № 9. – С. 12-16.
16. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Управление подвижными объектами в определенных и неопределенных средах. – М.: Наука, 2011. – 350 с.
17. Pshikhopov V.Kh., Medvedev M.Yu., Gaiduk, A.R., Gurenko B.V. Control system design for autonomous underwater vehicle // Proceedings – 2013 IEEE Latin American Robotics Sympo-sium, LARS 2013. – P. 77-82. doi: 10.1109/LARS.2013.61.
18. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гайдук А.Р., Нейдорф Р.А., Беляев В.Е., Федоренко Р.В., Костюков В.А., Крухмалев В.А. Система позиционно-траекторного управления роботи-зированной воздухоплавательной платформой: алгоритмы управления // Мехатроника, автоматизация и управление. – 2013. – № 7. – С. 13-20.
19. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Кpухмалев В.А. Базовые алгоритмы адаптивного пози-ционно-траекторного управления подвижными объектами пpи позиционировании в точке // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2015. – Т. 16, № 4. – С. 219-225.
20. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гуренко Б.В. Алгоритмы адаптивных позиционно-траекторный систем управления подвижными объектами // Проблемы управления.
– 2015. – № 4. – С. 66-74.
21. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Адаптивное позиционное управление подвижными объ-ектами, не линеаризуемыми обратной связью // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2015. – Т. 16, № 8. – С. 523-529.
22. Бюшгенс Г.С., Студнев Р.В. Динамика самолета. Пространственное движение. – М.: Машиностроение, 1983. – 320 с.
23. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы: учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 1989. – 263 с.
24. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. – М.: Энергоатомиздат, 1994.
– 344 с.
25. Бойчук Л.М. Метод структурного синтеза нелинейных систем автоматического управле-ния. – М.: Энергия, 1971. – 112 с.

Comments are closed.