ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ МОДЕЛЕЙ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ РТК ВН В РЕЖИМЕ АВТОНОМНОГО НАВЕДЕНИЯ
Аннотация
Эффективность применения автономных мобильных роботов во многом зависит от
системы управления движением. Для экипажной машины вопрос подбора оптимальной
скорости движения решает механик-водитель. Скорость движения автономных роботов,
особенно по сильно пересечённой местности, существенно ниже и вызвано это работой
автономной системы управления. В гусеничных шасси одной из составляющих быстроход-
ности известно такое свойство, как поворотливость, которая характеризует управляе-
мость транспортным средством в заданных условиях. Целью исследования является по-
вышение эффективности функционирования систем автоматического управления (САУ)
движением наземных робототехнических комплексов военного назначения (РТК ВН) по
курсу на основе применения метода двухконтурных систем, эквивалентных комбинирован-
ным. Использование систем автоматического управления, эквивалентных комбинирован-
ным системам позволяет добиться повышения точности систем автоматического управ-
ления за счет уменьшения значения динамической ошибки, то есть достижение инвари-
антности ошибки без нарушения устойчивости системы. Задачей исследования является
экспериментальное определение зависимостей установившегося значения ошибки воспро-
изведения угла курса при постоянном и линейном входных воздействиях в одноконтурных и
двухконтурных системах автоматического управления движением РТК. В ходе работы
предложено составить структурные схемы систем автоматического управления движе-
нием РТК ВН по углу курса, на основании структурных схем разработать модели для про-
ведения экспериментальных исследований предложенного подхода методами компьютер-
ного моделирования. В ходе исследования предлагается провести анализ точности воспро-
изведения угла курса на основе полученных в результате моделирования данных. В рамках
проводимых работ рассмотрена задача построения систем управления движением авто-
номных мобильных гусеничных машин и роботов. Предложена модель системы автомати-
ческого управления движением гусеничных РТК на основе применения метода двухконтур-
ных систем, эквивалентных комбинированным. Результаты моделирования подтвержда-
ют работоспособность предложенного подхода и показывают, что удается получить
улучшенные показатели функционирования системы управления по точности и оператив-
ности. Предложенный в статье метод позволяет решать задачу повышения эффективно-
сти работы системы управления движением РТК по углу курса в автономном режиме.
Литература
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. Sviridov V.V. Primenenie robototekhnicheskikh kompleksov okhrany i oborony kriticheski
vazhnykh ob"ektov Raketnykh voysk strategicheskogo naznacheniya [Application of robotic
complexes for the protection and defense of critical objects of Strategic Missile Forces],
Voennaya mysl' [Military thought], 2021, No. 6, pp. 57-64.
6. Pushkarev Yu.A., Pushkareva E.Yu., Piskulin I.V. Upravlenie robototekhnicheskim
kompleksom po uglu kursa na osnove metoda raznosti skorostey [Control of a robotic complex
by course angle based on the speed difference method], Izvestiya IIF [Izvestiya IIF],
2022, No. 4, pp. 45-51.
7. 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.
8. 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.
9. Richard C. Dorf, Robert H, Bishop. Modern Control Systems. Fourth Edition. Addison – Wesley,
1998, 832 p.
10. Ramon Gonzalez, Mirko Fiacchini, Teodoro Alamo, Jose Luis Guzman, Francisco Rodrigue.
Adaptive Control for a Mobile Robot under slip conditions. Department of Systems Engineering
and Automatic, University of Seville, Seville, Spain, 2011.
11. Anh Tuan Le. Modeling and Control of Tracked Vehicle», Department of Mechanical and
Mechatronic Engineering, University of Sydney, Australia, 1999.
12. 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.
13. 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.
14. 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 Veli-kogo, 2016, 435 p.
15. 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.
16. 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.
17. 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 of the RAS. Technical
cybernetics], 1992, No. 2, pp. 145-178.
18. Rao A.V. Survey of Numerikal method for Optimal Control, Advances Astronautical Selences,
2010, Vol. 135, pp. 497-528.
19. 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.
20. Skiba V.A. i dr. Robototekhnicheskie kompleksy voennogo naznacheniya: ucheb. posobie [Robotic
complexes for military purposes: studies. stipend]. Balashikha: VA RVSN im. Petra
Velikogo, 2021, 168 p.
21. 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.
22. Lapshov V.S., Noskov V.P., Rubtsov I.V. Opyt sozdaniya avtonomnykh mobil'nykh
robototekhnicheskikh kompleksov spetsial'nogo naznacheniya [Experience in creating autonomous
mobile robotic-technical complexes for special purposes], Vestnik MGTU im.
N.E. Baumana. «Spetsial'naya robototekhnika i mekhatronika» [Bulletin of the Bauman Moscow
State Technical University. "Special robotics and mechatronics"], 2011, pp. 7-24.
23. Rubtsov I.V. Voprosy sostoyaniya i perspektivy razvitiya otechestvennoy nazemnoy
robototekhniki voennogo i spetsial'nogo naznacheniya [Issues of the state and prospects of development
of domestic ground-based robotics for military and special purposes], Izbrannye
Trudy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Perspektivnye sistemy i zadachi
upravleniya» [Selected Works of the All-Russian Scientific and Practical Conference "Perspective
systems and management tasks"], 2015, Vol. II, pp. 64-70.
