Найти

Результаты поиска

• АСИМПТОТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ЗАДАЧАХ СУПЕРВИЗОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ПОДВОДНЫХ РОБОТОВ

  С.А. Дубовик , А. А. Кабанов

  2023-04-10

  Аннотация ▼

  Работа посвящена актуальной задаче синтеза управления для автономных подводных
  роботов (АПР). Поскольку АПР должны выполнять действия в соответствии с заданной
  программой в условиях не всегда прогнозируемой обстановки, то необходимо предусмотреть
  рабочие инструменты, использование которых совместно с управлением движением и ори-
  ентацией АПР требует наряду с механизмами непрерывной локальной стабилизации реали-
  зации на верхнем уровне алгоритмов контроля и координирующего управления. Такую двух-
  уровневую схему управления, которую можно назвать супервизорной, в настоящей работе
  предлагается реализовать с помощью асимптотических методов двух типов: для разделения
  движений на быстрые и медленные используется аппарат анализа сингулярно возмущенных
  дифференциальных уравнений, а контроль на верхнем уровне осуществляется на основе прин-
  ципа больших уклонений. Общая задача синтеза сводится к управлению медленными движе-
  ниями и стабилизации быстрых движений. При этом в стохастической постановке задачи
  предполагается, что в быстрых движениях присутствует случайное возмущение. Учитывая,
  что быстрые движения при этом стабилизируются, с большой вероятностью действие
  шума усредняется и не оказывает существенного влияния на поведение медленных перемен-
  ных. Но при достаточно длительном наблюдении можно обнаружить такую ситуацию,
  когда на некотором промежутке значения возмущений не только взаимно не компенсируют-
  ся, но, напротив, выстраиваются в последовательность, как бы специально нацеленную на
  формирование явного ухода медленного подвектора от равновесия. Из теории больших укло-
  нений известно, что такая траектория единственна и наиболее вероятна из всех, ведущих к
  определенному критическому событию. При этом по фазе этого процесса можно судить о
  близости критического события. Таким образом, использование теории больших уклонений
  позволяет организовать контроль уклонений объекта от заданной траектории, способный
  выдавать оценки по вероятности критических значений контролируемых уклонений. В ре-
  зультате показано, что, если ускорения формируются быстрыми подсистемами, то в мед-
  ленных подсистемах можно не только добиваться приемлемого качества и точности на
  фиксированном интервале, но и обеспечить это независимо от действия возмущений. Рабо-
  тоспособность предложенного подхода к синтезу на основе разделения движений и теории
  больших уклонений показана на примере автономного подводного робота с двумя рулями,
  носовым и кормовым, в задаче управления продольным движением на заданной глубине. При-
  водятся результаты моделирования и их обсуждение.