Найти

Результаты поиска

• ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ В ПРИВОДАХ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

  А.А. Кабанов , В.А. Крамарь , А.В. Зуев , В. Ф. Филаретов , А.Н. Жирабок

  192-204

  2025-08-04

  Аннотация ▼

  В работе рассматривается задача идентификации дефектов в приводах робототех-нических систем, модель динамики которых описывается линейными дифференциальными уравнениями. Решение задачи идентификации дефектов предложено искать на основе решения вспомогательной задачи оптимального управления для динамической системы, в которой роль неизвестной вектор-функции, описывающей возникающие дефекты, выпол-няет некоторое вспомогательное управление, которое должно обеспечить минимум функ-ционалу невязки. На основе полученного решения вспомогательной задачи оптимального управления предложен диагностический наблюдатель дефектов. При этом сам дефект находится через решение соответствующего алгебраического уравнения Риккати и диф-ференциального уравнения для вспомогательной переменной. В отличие от популярных подходов к решению задачи идентификации дефектов, основанных на наблюдателях, ра-ботающих в скользящем режиме, предлагаемый метод позволяет расширить класс сис-тем, для которых может быть решена задача идентификации. Известно, что методы проектирования наблюдателей скользящего режима накладывают определенные ограничения на рассматриваемые системы. Предложенный подход на основе оптимального управ-ления может дать результаты и для систем с нелинейной динамикой. В этом случаем, вероятно, эффективными будут методы приближенного решения задач оптимального управления, основанные на представлении системы в линейной форме с коэффициентами, зависящими от состояния (так называемый метод State-dependent Riccati Equation, SDRE). Совершенствование предложенного метода в этом направлении будет являться предме-том последующих исследований. Изложенная теория показана на примере идентификации дефектов в приводе постоянного тока. Рассмотрены разные случаи для системы с полны-ми наблюдениями (известен весь вектор состояния) и с неполными наблюдениями. На мо-делировании было показано, что качество идентификации дефектов можно повысить за счет выбора соответствующих значений матриц штрафов в функционале невязки, при этом можно добиться хорошего диагностирования отдельно по различным каналам вхо-ждения дефектов. В работе представлены рекомендации по выбору матриц штрафов. Результаты моделирования подтвердили работоспособность синтезированных с помощью предложенного метода диагностических наблюдателей

• ЦИФРОВАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И НАВИГАЦИИ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

  В.Ф. Филаретов , Д.А. Юхимец , А.В. Зуев , А. С. Губанков , Д.Д. Минаев

  2021-04-04

  Аннотация ▼

  Предложена архитектура цифровой платформы для реализации распределенных сис-
  тем управления и навигации подводных робототехнических комплексов (ПРК), выполняющих
  технологические операции в условиях неопределенности окружающей среды. Предлагаемая
  цифровая платформа предназначена для автоматизации следующих видов деятельности:
  мониторинг состояния объектов подводной инфраструктуры (линии связи, трубопроводы,
  добычное оборудование и т.д.), картографические и геодезические работы, определение па-
  раметров и границ физических полей, зон распространения химических соединений (зон за-
  грязнений) и биоресурсов, охрана объектов подводной и надводной инфраструктуры (подвод-
  ные фермы марикультур, границы водных заповедников и т.п.), сопровождение движущихся
  объектов, поиск объектов заданного типа (биологических, техногенных и др.), выполнение
  подводных технологических операций (сварка, резка, очистка и т.п.). Для этой платформы
  разработана система команд, обеспечивающая гибкое задание миссий ПРК различного типа
  и назначения. Выделены пять типов сообщений цифровой платформы: команды управления
  порядком выполнения миссии, команды управления загрузкой миссии, информационные сооб-
  щения, команды миссии и группового управления. Предложена концепция создания распреде-
  ленных систем управления ПРК, обеспечивающая совместимость существующих бортовых
  систем ПРК с предлагаемым решением на основе компактных гидроакустических систем
  глобальной гидроакустической навигации, разработанных в ПАО «Дальприбор» (г. Владиво-
  сток). Указанные системы управления состоят из двух основных частей. Первая часть пред-
  ставляет собой исходную бортовую информационно-управляющую систему ПРК, обеспечи-
  вающую его движение в заданную точку пространства с заданной скоростью, получение
  данных от бортовых датчиков, а также управление работой бортового оборудования. Вто-
  рая часть – система управления верхнего уровня, обеспечивает возможность взаимодействия ПРК через акустический канал связи с глобальной гидроакустической навигационной сис-
  темой и автоматизированным рабочим местом оператора. Исследования передачи данных в
  симуляторе (CoppeliaSim) между оператором и ПРК в рамках предложенной цифровой
  платформы показали, что обеспечивается надежная загрузка миссий и получение информа-
  ции о состоянии ПРК при различных скоростях и в различных условиях работы акустическо-
  го канала связи.

• НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОБНАРУЖЕНИЯ РАЗЛАДКИ ВРЕМЕННÓГО РЯДА C ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНИЗМА СЛУЧАЙНЫХ БЛУЖДАНИЙ

  Г. Ф. Филаретов , З. Бучаала

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  Рассмотрена задача оперативного обнаружения внезапного изменения вероятностных
  свойств временнóго ряда, обычно трактуемая как задача обнаружения разладки наблюдаемого
  стохастического процесса. Отмечается актуальность развития исследований по данной те-
  матике, что обусловлено появлением всё новых прикладных задач, где методы и алгоритмы
  обнаружения разладки могут успешно использоваться – в частности, при создании монито-
  ринговых систем в промышленности, экологии, медицине и др. Обсуждаются две основные
  разновидности методов обнаружения разладки: параметрические и непараметрические. От-
  мечено, что, хотя непараметрические методы при прочих равных условиях уступают пара-
  метрическим по эффективности (быстроте обнаружения разладки), но зато обладают и ря-
  дом преимуществ, не требуя, в частности, контролируемого процесса. Это принципиально
  важно при построении мониторинговых систем, когда детальная информация об этих свойст-
  вах может либо полностью отсутствовать и тогда необходимо проводить достаточно тру-
  доемкое его предварительное исследование, либо быть малодостоверной. Предложен ориги-
  нальный последовательный непараметрический алгоритм обнаружения разладки на основереализации механизма случайных блужданий или, более конкретно, с использованием теории
  серий «успехов». Объяснен принцип работы контролирующего алгоритма и дано его описание.
  Приведены результаты исследования основных статистических характеристик алгоритма,
  включая определение его эффективности, и результаты сопоставления с известными пара-
  метрическими методами. Выделена область возможного практического использования пред-
  ложенного алгоритма, где его эффективность остается достаточно высокой. Отмечена пер-
  спективность применения предложенного алгоритма в составе программно-алгоритмического
  обеспечения систем мониторинга различного назначения.