МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ РТК ВН В РЕЖИМЕ АВТОНОМНОГО НАВЕДЕНИЯ

  • Е.Ю. Пушкарева Филиал Военной академии РВСН им. Петра Великого
  • И.В. Пискулин Филиал Военной академии РВСН им. Петра Великого
Ключевые слова: Робототехнический комплекс, система управления движением, угол курса, метод двухконтурных систем, инвариантность, структурная схема

Аннотация

Целью исследования является повышение точности системы управления движением назем-
ных робототехнических комплексов военного назначения (РТК ВН) гусеничного типа на основе
применения метода построения двухконтурных систем автоматического управления, эквива-
лентных комбинированным системам. Использование систем автоматического управления, экви-
валентных комбинированным системам позволяет добиться повышения точности систем авто-
матического управления за счет уменьшения значения динамической ошибки, то есть достиже-
ние инвариантности ошибки, без нарушения устойчивости системы. Задачей исследования является возможность достижения нулевой ошибки в одноконтурных и двухконтурных системах
автоматического управления движением РТК. Для решения данной задачи необходимо опреде-
лить структуру САУ и составить структурные схемы систем автоматического управления
движением РТК ВН по углу курса. Данная задача может быть решена поэтапно. В ходе первого
этапа рассматривается связь ошибок управления в одноконтурных системах автоматического
управления с постоянным входным воздействием. Следующим этапом является обоснование по-
строения двухконтурных систем с учетом линейного входного воздействия. Далее необходимо
определить параметры второго контура двухконтурной САУ движением РТК. В задаче рас-
сматривается связь динамической ошибки управления в двухконтурных САУ движением РТК по
углу курса с линейным входным воздействием. Использованный в статье метод позволяет ре-
шать задачу достижения инвариантности ошибки в САУ движением РТК ВН по углу курса.
В работе приведена методика определения параметров и структуры САУ в целях достижения
нулевой ошибки, что, в свою очередь, приводит к повышению точности при соблюдении требова-
ния к устойчивости системы. Результаты расчетов подтверждают работоспособность пред-
ложенной методики и показывают, что при различных вариантах входных воздействий (посто-
янном и линейном) в одноконтурных и двухконтурных САУ движением РТК по курсу удается дос-
тичь независимости уменьшения динамической ошибки от устойчивости САУ (т.е. достижения
инвариантности ошибки без потери устойчивости системы).

Литература

1. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya: uchebnik [Theory
of automatic control: textbook]. Serpukhov: FVA RVSN im. Petra Velikogo, 2020, 476 p.
2. Sviridov V.V., Pushkarev Yu.A. Model' otsenki kachestva kharakteristik robototekhnicheskogo
kompleksa dlya obnaruzheniya narushiteley v lesistoy mestnosti [A model for assessing the
quality of characteristics of a robotic complex for detecting intruders in a wooded area],
Matematicheskoe modelirovanie i chislennye metody [Mathematical modeling and numerical
methods], 2021, No. 29, pp. 77-90.
3. Pushkarev Yu.A., Sviridov V.V. Metod raspoznavaniya ob"ektov na osnove ikh signal'nogeometricheskikh
priznakov sredstvami robototekhnicheskogo kompleksa okhrany [Method of
object recognition based on their signal-geometric features by means of a robotic security
complex], Matematicheskoe modelirovanie i chislennye metody [Mathematical modeling and
numerical methods], 2022, Vol. 34, No. 9, pp. 88-106.
4. Vishnyakov L.V., Kim V.Ya. Modelirovanie poiska-obnaruzheniya-raspoznavaniya po
teplovizionnomu izobrazheniyu s izmenyayushchimsya kachestvom [Modeling of searchdetection-
recognition based on a thermal image with varying quality], Izvestiya RAN TiSU
[Izvestiya RAS TiSU], 2020, No. 6, pp. 96-108.
5. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu., Piskulin I.V. Upravlenie robototekhnicheskim
kompleksom po uglu kursa na osnove metoda raznosti skorostey [Control of the robotic complex
by the angle of the course based on the speed difference method], Izvestiya IIF [Izvestiya
IIF], 2022, No. 4, pp. 45-51.
6. Davydov O.I., Platonov A.I. Metod opredeleniya parametrov upravleniya traektoriey dvizheniya
mobil'nogo robota [Method of determining parameters of control of the trajectory of movement of a
mobile robot], Izvestiya RAN TiSU [Izvestiya RAS TiSU], 2017, No. 1, pp. 168-176.
7. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu., Piskulin I.V. Metodika opredeleniya oblastey
ustoychivogo dvizheniya robota po kursu pri upravlenii po metodu raznostey skorostey [Methodology
for determining the areas of stable movement of the robot along the course when controlled
by the method of speed differences]. 4 TSNII Minoborony Rossii, g. Korolev, 2022,
No. 168, Vol. 1, pp. 45-54.
8. Richard C. Dorf, Robert H, Bishop. Modern Control Systems. Fourth Edition. Addison – Wesley.
1998, 832 p.
9. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu. Sistemy avtomaticheskogo upravleniya v raketnokosmicheskoy
tekhnike. Zadachi slezheniya i terminal'nogo upravleniya: monografiya [Automatic
control systems in rocket and space technology. Tasks of tracking and terminal management:
monograph]. Serpukhov, FVA RVSN im. Petra Velikogo, 2020, 379 p.
10. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu. Zadachi i metody sinteza sledyashchikh i terminal'nykh
sistem avtomaticheskogo upravleniya v raketno-kosmicheskoy tekhnike: monografiya [Tasks
and methods of synthesis of tracking and terminal automatic control systems in rocket and
space technology: monograph]. Mashinostroenie – Polet, 2022, 647 p.
11. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu. Metody sinteza sledyashchikh i terminal'nykh
avtomaticheskikh sistem vysokoy tochnosti: monografiya [Methods of synthesis of tracking
and terminal automatic systems of high accuracy: monograph]. Serpukhov: FVA RVSN im.
Petra Velikogo, 2016, 435 p.
12. Pushkarev Yu.A., Rodygin V.A. Terminal'nyy metod dostizheniya invariantnosti sistemy
upravleniya dvizheniem ob"ekta [Terminal method of achieving invariance of the object motion
control system], Izvestiya RAN TiSU [Izvestiya RAS TiSU], 2009, No. 6, pp. 12-18.
13. Pushkarev Yu.A., Rodygin V.A. Kriteriy dostizheniya invariantnosti v determinirovannykh
sistemakh upravleniya dvizheniem ob"ektov [Criterion for achieving invariance in deterministic
systems for controlling the movement of objects], Izvestiya RAN TiSU [Izvestiya RAS
TiSU], 2011, No. 4, pp. 37-47.
14. Krud'ko P.D., Chkheidze G.A. Sintez algoritmov upravleniya sledyashchikh sistem vysokoy
dinamicheskoy tochnosti [Synthesis of control algorithms for tracking systems of high dynamic
accuracy], Izvestiya RAN. Tekhnicheskaya kibernetika [Izvestiya RAS. Technical cybernetics],
1992, No. 2, pp. 145-178.
15. Filaretov V.F., Yuzhimets D.A. Metod formirovaniya gladkikh traektoriy dvizheniya
mobil'nykh robotov v neizvestnom zaranee okruzhenii [Method of forming smooth trajectories
of movement of mobile robots in an unknown environment in advance], Izvestiya RAN TiSU
[Izvestiya RAS TiSU], 2017, No. 4, pp. 174-184.
16. Rao A.V. Survey of Numerikal method for Optimal Control, Advances Astronautical Selences,
2010, Vol. 135, pp. 497-528.
17. Korsunskiy V.A. Perspektivy razvitiya voennykh mobil'nykh robototekhnicheskikh kompleksov
nazemnogo bazirovaniya v Rossii [Prospects for the development of military mobile robotic
complexes of ground-based in Russia]. Moscow: MGTU im. Baumana, 2013, 379 p.
18. Fazletdinov I.R. Perspektivy primeneniya robototekhnicheskikh kompleksov voennogo
naznacheniya v interesakh Raketnykh voysk strategicheskogo naznacheniya [Prospects for the
use of military-purpose robotic complexes in the interests of Strategic Missile Forces],
Voennaya mysl' [Military thought], 2022, No. 5, pp. 105-111.
19. Skiba V.A. i dr. Robototekhnicheskie kompleksy voennogo naznacheniya: ucheb. posobie [Robotic
complexes for military purposes: a textbook]. Balashikha: VA RVSN im. Petra
Velikogo, 2021, 168 p.
20. Lopota A.V. Nazemnye robototekhnicheskie kompleksy voennogo i spetsial'nogo
naznacheniya [Ground-based robotic complexes for military and special purposes]. St. Petersburg:
TSNII robototekhniki i tekhnicheskoy kibernetiki, 2016, 29 p.
Опубликован
2023-04-10
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ I. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ