Найти

Результаты поиска

• МАТРИЧНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ НАДЁЖНОСТИ СЛОЖНЫХ МУЛЬТИАГЕНТНЫХ РЕКОФИГУРИРУЕМЫХ СИСТЕМ

  В.Х. Пшихопов , А. Л. Веревкин , А.Р. Гайдук , Л. С. Веревкина

  249-259

  2026-09-10

  Аннотация ▼

  Представлены разработанные матричный метод одновременной оценки надёжности нескольких вариантов сложных мультиагентных реконфигурируемых систем, а также стадийный метод резервирования агентов, отличающиеся от известных простотой и широкой областью применения. Матричный метод оценки надёжности заключается в матричном отображении параметров надёжности всех агентов конкретного вариантов группы агентов системы и векторном представлении условий выполнения миссии. Предполагается, что надёжность выполнения миссии целевой группой агентов определяется только надёжностью самих агентов и характером их резервирования. Метод стадийного резервирования отличается тем, что традиционные типовые схемы резервирования используются как стадии процесса резервирования группы агентов, что позволяет существенно повысить надёжность вариантов системы. Агенты системы делятся на активных, непосредственно выполняющих текущую миссию, и пассивных, находящихся в режиме ожидания активации. Активные агенты, в свою очередь, подразделяются на основные и резервные, причём основные агенты начинают выполнение миссии, а резервные агенты, ожидая замены отказавших активных агентов, могут быть как в состоянии горячего резерва, так и в состоянии холодного резерва. Специфические условия выполнения миссии учитываются вектором поправочных коэффициентов, что существенно повышает точность оценки надёжности и прогноза времени безотказной работы группы агентов. Матричный метод оценки надёжности позволяет определить расчётную надёжность всех возможных вариантов системы и найти целесообразный вариант, который имеет требуемые параметры надёжности для выполнения данной миссии в конкретных условиях. Метод стадийного резервирования позволяет существенно повысить надёжность вариантов системы, по сравнению с традиционными методами резервирования, что значительно расширяет область применения сложных мультиагентных реконфигурируемых систем. Важной особенностью предложенных методов оценки и прогнозирования надёжности является их аналитический характер, что позволяет использовать при решении задач обеспечения требуемой надёжности выполнения миссий сложными мультиагентными системами современные быстродействующие вычислительные средства.

• МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ С ПОДКРЕПЛЕНИЕМ В ЗАДАЧАХ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ

  М.Ю. Медведев , В.Х. Пшихопов , А.Р. Гайдук , И.М. Медведев , Е.Ю. Косенко

  2026-04-29

  Аннотация ▼

  Актуальность проблемы адаптивного управления нелинейными динамическими объектами обеспечивается постоянно возрастающими требованиями к качеству и условиям функционирования технических систем. Автоматизация и роботизация приводят к возрастанию сложности решаемых задач и необходимости адаптироваться к структурной и параметрической неопределенности, внешним возмущениям. В последние несколько лет приобретает популярность применение методов обучения с подкреплением для синтеза адаптивных систем управления. Указанные методы демонстрируют эффективность при управлении неопределенными динамическими объектами. Однако, существует две базовые проблемы применения методов машинного обучения в системах управления динамическими объектами. Во-первых, необходимость обеспечения асимптотической устойчивости желаемой траектории замкнутой системы ограничивает применение методов глубокого обучения. Во-вторых, в процессе обучения необходимо, чтобы интеллектуальный регулятор не вырабатывал управления, приводящие к выходу переменных состояния за заданные ограничения. Целью данной статьи является обзор и анализ последних достижений в области применения методов обучения с подкреплением для синтеза адаптивных систем управления нелинейными динамическими объектами. Отдельное внимание уделяется методам Actor-Critic, которые по своей структуре близки к адаптивным системах управления с самонастраивающимися параметрами. На основе проведенного анализа предлагается структура адаптивной системы с двухкомпонентным управлением, включающим номинальный и адаптивный регуляторы. Предлагается алгоритм адаптивного управления, отличающийся использованием модифицированного алгоритма Actor-Critic, новой формой дельта-ошибки и отсутствием особенности в окрестности нуля. Предлагаемый алгоритм позволяет снизить число настраиваемых параметров.
  В статье приводятся условия устойчивости по Ляпунову нулевого положения равновесия замкнутой системы и пример синтеза и моделирования предлагаемого алгоритма адаптивного управления

• НЕПРЕРЫВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫМИ НЕАФФИННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

  А.Р. Гайдук , В.Х. Пшихопов, М. Ю. Медведев , В.Г. Гисцов

  2024-04-15

  Аннотация ▼

  Предложен метод построения непрерывного управления неаффинными по управлению
  объектами с дифференцируемыми нелинейностями и измеряемым вектором переменных со-
  стояния. Предложенный метод базируется на использовании квазилинейных моделей нелиней-
  ных объектов, которые создаются на основе их уравнений в форме Коши с сохранением точно-
  сти описания. В работе показано, что управление по состоянию и воздействиям существует,
  если нелинейный объект является вполне управляемым по состоянию и удовлетворяет крите-
  рию управляемости выходом. Для определения управления необходимо по квазилинейной модели
  объекта найти ряд полиномов и решить полиномиальное и нелинейное алгебраическое уравне-
  ния. Метод является аналитическим и позволяет обеспечить некоторые первичные показатели
  качества. Область притяжения положения равновесия замкнутой системы определяется об-
  ластью пространства состояний, в которой выполняется условие управляемости квазилиней-
  ной модели объекта. В зависимости от свойств нелинейностей объекта, управление определя-
  ется либо как функция переменных состояния и отклонения, либо является численным решени-
  ем, получаемым итерационным методом. Искомое управление найдено в непрерывной форме,
  однако оно может быть легко записано в дискретном виде для реализации вычислительным
  устройством. В данной статье приводится обзор и краткий анализ известных результатов в
  области управления неаффинными объектами, формализуется решаемая задача, формулиру-
  ются условия ее разрешимости, а также выводятся аналитические выражения для нахожде-
  ния управляющего воздействия. Приведен численный пример с результатами синтеза и модели-
  рования, который позволяет заключить, что приведённые соотношения приводят к нахожде-
  нию непрерывного управления неаффинным объектом с дифференцируемыми нелинейностями и
  измеряемым вектором состояния, при котором обеспечиваются требуемые свойства замкну-
  той системы управления. При этом найденное управление обеспечивает равенство статиче-
  ской ошибки нулю и длительность переходного процесса, не превышающая заданную величину.
  Приведенные результаты моделирования замкнутой системы управления нелинейным неаф-
  финным объектом третьего порядка подтверждают выполнение указанных свойств

• СИНТЕЗ ГИБРИДНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НЕАФФИННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

  А.Р. Гайдук , Али Эль А. Кабалан , В. Х. Пшихопов , М. Ю. Медведев , В. Г. Гисцов

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  В теории автоматического управления актуальной проблемой является разработка
  методов синтеза неаффинных по управлению систем. В таких системах управление воз-
  действует на вход объекта нелинейно, поэтому оно влияет на переменные состояния не
  аддитивно. Целью данной статьи является разработка метода синтеза, который обеспе-
  чивает устойчивость нулевого положения равновесия замкнутой неаффинной системы
  управления в некоторой области. Рассматриваются объекты, описываемые нелинейными
  системами дифференциальных уравнений, с одним управлением и одним выходом. Введено
  ограничение, заключающееся в дифференцируемости правых частей дифференциальных
  уравнений по всем переменным состояния. Поставлена задача синтеза управления в виде
  функции задающего воздействия, вектора переменных состояния и значений управления в
  предыдущие моменты времени. Данная задача решается с использованием квазилинейной
  модели объекта управления. Как известно, такая модель позволяет сохранить все особен-
  ности нелинейных уравнений объектов без их упрощения. В квазилинейном представлении
  матрицы и векторы являются функциями переменных состояния объекта управления.
  Управление находится с применением алгебраического полиномиально-матричного метода.
  Данный метод позволяет найти управление при выполнении условия управляемости объек-
  та в виде неравенства. В данной статье приводятся расчетные соотношения для вычис-
  ления управления в соответствии с полиномиально-матричным методом. На основе задан-
  ных коэффициентов желаемого полинома в результате решения алгебраической системы
  уравнений находятся коэффициенты управления, являющиеся функцией управления и пере-
  менных состояния. При этом выполнение условия управляемости гарантирует существо-
  вание решения указанной алгебраической системы. Найдено выражение, позволяющее вы-
  числить управление по найденным коэффициентам. В статье также найдено условие воз-
  можности обеспечения ненулевого значения выходной управляемой величины нелинейной
  гурвицевой системы в установившемся режиме. При этом условии может быть обеспече-
  но и нулевое значение статической ошибки по задающему воздействию. Далее предлагает-
  ся преобразование полученного непрерывного управления в дискретное, которое реализует-
  ся в цифровом вычислителе. В статье также приводится численный пример синтеза сис-
  темы управления неаффинным объектом второго порядка, а также результаты модели-
  рования замкнутой системы. Приведенный пример подтверждает полученные теоретиче-
  ские результаты. Таким образом, предложенный подход позволяет синтезировать устой-
  чивые гурвицевые системы управления неаффинными объектами с применением алгебраи-
  ческого полиномиально-матричного метода при достаточно малых периодах дискретиза-
  ции переменных объекта управления и малых модулях корней характеристического поли-
  нома матрицы замкнутой системы в её квазилинейной модели.

• КОНЦЕПЦИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОЙ ГРУППЫ РТК

  В. Х. Пшихопов, А.Р. Гайдук, М. Ю. Медведев, Д. Н. Гонтарь, В.В. Соловьев, О.В. Мартьянов

  2020-07-10

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача формирования группы автономных робототехнических ком-плексов с целью нейтрализации обнаруженной группы противника. Группа робототехнических комплексов должна быть сформирована таким образом, чтобы поставленная ей задача по нейтрализации обнаруженного противника была выполнена с большой долей вероятности. Поставленная проблема математически представляет собой задачу о назначениях. Исходными данными для решения указанной задачи являются: типы и число объектов обнаруженной груп-пы противника; данные о расположении объектов противника; данные о составе и характери-стиках средств, имеющихся в нашей группировке; тип формируемой группы (робототехниче-ская или смешанная); цель выполнения операции; действия группы по окончании операции. Предлагается решение задачи, базирующееся на оценках эффективности применения отдель-ных робототехнических комплексов. Решение сформулировано в виде последовательности эта-пов. На первом этапе осуществляется расчет априорных эффективностей применения каждо-го элемента обнаруженной группы противника. На втором этапе, исходя из экспертных оце-нок, производится выбор коэффициентов эффективности применения каждого из имеющихся робототехнических комплексов против каждого элемента обнаруженной группы противника. На третьем этапе осуществляется коррекция априорных оценок эффективности применения имеющихся в распоряжении робототехнических комплексов, с учетом выбранных на втором этапе коэффициентов. На четвертом этапе производится формирование группы робототех-нических комплексов таким образом, чтобы ее суммарная эффективность применения превы-шала суммарную эффективность применения обнаруженного противника в 2,0–2.5 раза. Пред-ложенная методика формирования группы позволяет сформировать как количественный, так и качественный состав группы. В статье приводится пример формирования группы, целью которой является нейтрализация обнаруженного противника. Результаты статьи могут использоваться при моделировании групп роботов, обладающих высокой степенью автономно-сти. Такие группы могут не только выполнять поставленную задачу, но в автоматическом режиме составлять план решения задачи.