Найти

Результаты поиска

• СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО И ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО АЛГОРИТМОВ ДВИЖЕНИЯ СТРОЕМ БЛА МУЛЬТИКОПТЕРНОГО ТИПА

  М.Ю. Медведев , В. Х. Пшихопов

  2022-04-21

  Аннотация ▼

  Развитие робототехнических комплексов делает актуальным их групповое примене-
  ние для решения различных задач. Эффективность выполнения задач обнаружения и опре-
  деления координат объектов группой роботов существенно зависит от точности под-
  держания заданного строя. В этой связи практический интерес представляет задача оп-
  ределения алгоритмов планирования движения, обеспечивающих наибольшую точности
  поддержания заданного строя. Данная статья посвящена исследованию точности под-
  держания строя группой БЛА мультикоптерного типа с использованием централизованно-
  го алгоритма планирования движения и децентрализованного алгоритма. В централизо-
  ванном алгоритме используется ведущий БЛА, который передает свои координаты ведо-
  мым БЛА. На основании полученных координат и заданной структуре строя ведомые БЛА
  планируют свое движение. В децентрализованной систем соседние БЛА группы передают
  свои координаты друг другу, на основании чего планируется движение отдельного БЛА.
  Точность исследуется в зависимости от погрешностей навигационной системы и часто-
  ты обновления данных о положении ведущего или соседних БЛА. Полагается, что БЛА
  группы в дискретные моменты времени определяют свои координаты, используя внешнюю
  навигационную систему. Централизованный и децентрализованный алгоритмы отрабаты-
  ваются одинаковой системой управления движением. Алгоритмы исследуются в данной
  статье методами численного моделирования. В процессе моделирования учитываются
  модели кинематики, динамики и исполнительных механизмов, а также модели формирова-
  ния погрешностей навигационной системы. Показано, что децентрализованный алгоритм
  группового планирования движения обеспечивает более высокую точность по сравнению с
  централизованным алгоритмом. Однако техническая реализация децентрализованного
  алгоритма более сложна с точки зрения организации системы групповой связи. В центра-
  лизованной систем должна быть реализована передача данных от ведущего БЛА ведомым.
  В децентрализованной системе требуется реализовать сетевую связь.

• ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ BLUETOOTH LOW ENERGY ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЛЮДЕЙ В ПОМЕЩЕНИЯХ

  Ю.А. Заргарян , В.И. Кошенский , К. О. Кирсанов , М. С. Пресняков

  103-118

  2025-07-31

  Аннотация ▼

  Отслеживание местоположения человека в большой стране, большом городе и
  даже районе давно стало реальностью. Благодаря спутникам появилась возмо ж-
  ность точно узнать, где находится человек. Однако такие технологии в большей
  степени предназначены для определения местоположения на открытой местности,
  и их сигнал не способен преодолеть большие железобетонные конструкции, а также
  стены и перекрытия в здании. В данной работе предлагается решение такой пр о-
  блемы, рассматривается система контроля перемещения людей в помещениях. Такая
  система не только определяет положение, где находится человек, с точностью до
  полуметра, но и создаёт базу данных, в которой отображается, дата, время и м е-
  сто обнаружения человека, а также его идентификация с указанием , кто конкретно
  был обнаружен. Система, описанная в данной работе, очень проста в понимании и
  имеет низкую стоимость. Работает она с микроконтроллером ESP32 и основана на
  базе беспроводной технологии передачи данных Bluetooth Low Energy. Микроко н-
  троллер ESP32 выступает в качестве сканера сигнала с параметром RSSI. Получе н-
  ные данные, а именно RSSI и уникальный идентификатор, который направлен на
  определение личности человека, отправляются на сервер ThingSpeak, где рассчиты-
  вается расстояние до источника, в качестве которого выступает смартфон, опре-
  деляя его местоположение и фиксирует перемещение. При этом используются м е-
  тоды повышения точности, такие как алгоритм Fingerprint. Во всем помещении на
  этапе установки системы собираются «отпечатки» в пределах контролируемой
  территории, у таких контрольных точек определяются эталонные значения RSSI,
  именно на их основе и происходит определение местоположения человека. Также в
  данном материале рассматривается решение задачи идентификации и контроля
  приближения людей к охраняемому объекту и организация системы сбора и хранения
  статистики посещения подконтрольного объекта.

• ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО АДАПТИВНОГО АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ С ПОДКРЕПЛЕНИЕМ

  А. Н. Карапеев , Е.Ю. Косенко , М. Ю. Медведев , В. Х. Пшихопов

  2025-04-27

  Аннотация ▼

  Предложен и исследован алгоритм адаптивного управления двигателем постоянного тока,
  базирующийся на применении технологии машинного обучения с подкреплением. Дан обзор и крат-
  кий анализ состояния дел в области интеллектуальных систем управления приводами. Представ-
  лено математическое описание двигателя, приведена структурная схема обучения интеллекту-
  ального агента. Предложена интеллектуальная система адаптивного управления скоростью
  вращения двигателя, при построении которой двигатель представляется в виде черного ящика с
  заданными ограничениями на вход и выход. Система управления строится на базе алгоритма
  Q-обучения нулевого порядка. Предполагается, что выходом интеллектуального агента является
  управление, подаваемое на вход двигателя. Экспериментальным путем подобрано множество
  таких управлений, позволяющих реализовать заданную точность поддержания частоты враще-
  ния. В интеллектуальной системе используются приближенные табличные оценки ценности каж-
  дого из управлений в зависимости от желаемой и текущей частоты вращения двигателя. В на-
  стоящей статье проведено исследование влияния дискретности представления значений состоя-
  ния, используемого множества управляющих воздействий, применяемых вознаграждений, а так-
  же параметров алгоритма обучения на ошибку управления. Исследована чувствительность ин-
  теллектуальной системы управления к изменению параметров моделируемого двигателя и не из-
  меряемому моменту сопротивления на валу двигателя. По результатам проведенного исследова-
  ния сделан вывод о необходимости использования модифицированного алгоритма, в котором
  предполагается измерение или оценка тока статорной обмотки двигателя и использование непре-
  рывного упарвления. В данной постановке задачи алгоритм управления обеспечивает робастность
  к переменным параметрам и внешнему возмущению. Также обсуждаются вопросы аппроксимации
  функции ценности управления с помощью полиномов и с применением нейронной сети. Показана
  возможность высокой точности аппроксимации с помощью нейронной сети простой структуры

• АЛГОРИТМ ВЫБОРА МЕТОДА ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫМ ДВОЙНИКОМ ПРЕДПРИЯТИЯ

  С.Н. Масаев

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  Возрастает объем обрабатываемой информации при анализе и управлении деятельно-
  стью предприятия как системы. Объем обрабатываемой информации напрямую зависит от
  размерности этой системы. В работе деятельность предприятия формализуется как цифро-
  вой двойник предприятия. Цифровой двойник предприятия анализируется как динамическая
  система. Выполнена идентификация предприятия как динамическая система. Цифровой двой-
  ник предприятия формализован как балансовая модель В. Леонтьева. Создан алгоритм опти-
  мального управления цифровым двойником предприятия. В качестве параметров оптимального
  управления рассмотрены функции: траектория системы, время выполнение алгоритма и пока-
  затель состояния системы. В алгоритме для управления предприятием использованы методы:
  таксономия Блума, компетенции выпускников по специальностям СФУ и Национальные квали-
  фикационные рамки РФ. Идентификация процессов предприятия выполнена способом, на ко-
  торый получен патент. Алгоритм выполнен в авторском комплексе программ для анализа сис-
  темы размерностью 1,2 млн. значений. Исследование показало существенные изменения значе-
  ний функций оптимального управления, характеризующих состояния динамического объекта в
  зависимости от выбранных методик. Расчеты показали, как влияет выбор методики управле-
  ния на оптимальность решений. Отображено состояние предприятия через компетенции пер-
  сонала: психомоторные, когнитивные и аффективные. Установлено, что при низких когнитив-
  ных и аффективных способностях персонала начинает преобладать психомоторная деятель-
  ность, мало приводящая к результату. С ростом когнитивных способностей персонала психо-
  моторная деятельность становится более адекватной на внутренние задачи и влияние пара-
  метров внешней среды. Через интегральный показатель выполнена оценка внедрения методик в
  управление предприятием. Выполнена оценка оптимальности решения управления цифровым
  двойником предприятия как динамической системой.

• МЕТОДИКА И МОДЕЛИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫМИ ПЛАТФОРМАМИ

  А. С. Болдырев, А.Л. Веревкин, К. В. Пшихопова, Л. С. Веревкина

  2020-10-11

  Аннотация ▼

  Одним из актуальных направлений развития робототехники являются проектиро-
  вание систем группового управления. В предложенной структуре группа из пяти роботи-
  зированных платформ (РП) управляется с носимого или стационарного пультов. Такой
  состав группы предопределяет схемы с перестраиваемыми связями между составными
  частями и изменением принципов функционирования. В статье приведены эксперимен-
  тальные исследования вычислительной эффективности методов планирования траекто-
  рий РП в пространстве и определены оптимальный метод и требуемые параметры вы-
  числителя РП. Рассмотрены варианты схем с разным числом РП и модели холодного ре-
  зервирования РП, пультов и общего всей системы. При таком многообразии конфигураций
  возникают проблемы, обоснования и выбора методов расчета, и однозначного, обобщен-
  ного представления параметров надежности системы группового управления. Повышен-
  ные требования к надежности компонент системы группового управления, требуют
  точной оценки надежности и продиктованы значительной стоимостью оборудования и
  функциональным назначением. Разработанная методика предназначена для моделирова-
  ния надежности разработанной системы группового управления роботизированными
  платформами РП. В предложенной методике показано использование структурного,
  вероятностного и матричного методов для расчета моделей надежности системы груп-
  пового управления. А также предложен подход к моделированию надежности целочислен-
  ного, избыточного, скользящего, холодного резервирования РП и пультов управления. Полу-
  ченные результаты численных расчетов параметров надежности системы группового
  управления, позволяют оценить риски и выбирать режимы, в зависимости от требуемой
  эффективности выполнения миссии.

• СТОХАСТИЧЕСКАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОДВОДНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ СЕНСОРНОЙ СЕТИ, ОСНОВАННАЯ НА ЛУВЕНСКОМ АЛГОРИТМЕ КЛАСТЕРИЗАЦИИ

  А.М. Маевский , В.А. Рыжов , Т. А. Федорова , И. В. Кожемякин , Н.М. Буров

  62-81

  2025-07-24

  Аннотация ▼

  Подводные беспроводные сенсорные сети (ПБСС) играют важную роль в мониторинге океанических процессов, подводной навигации, экологическом контроле и обеспечении безопасности. Однако особенности подводной среды, такие как высокая затухаемость сигналов, ограниченные ресурсы энергии и изменяющаяся топология сети, создают значительные сложности в организации эффективной передачи данных. Для оптимизации работы сети и продления ее срока службы используется метод кластеризации, позволяющий группировать узлы, снижать нагрузку на коммуникационные каналы и повышать энергоэффективность. Однако в условиях выхода из строя узлов сети статическая кластеризация становится неэффективной, что требует внедрения динамической рекластеризации. Процедура перераспределения ролей узлов и перестройки топологии сети позволяет сохранять устойчивость связи и минимизировать потери данных, учитывая энергетически баланс всей сети в целом. В данной работе исследуются современные подходы к кластеризации и рекластеризации в ПБСС с учетом энергетического баланса, вероятности отказов узлов и помех в среде передачи. Развитие адаптивных методов управления ПБСС является актуальной задачей, направленной на повышение надежности, энергоэффективности и долговечности подводных сетей связи. В статье представлена стохастическая кроссуровневая модель для динамических трехмерных ПБСС произвольной топологии. Модель использует: новую технику кластеризации/рекластеризации базирующуюся на лувенском алгоритме, протокол маршрутизации, построенный на методе Дейкстра и метод управления доступом к среде на основе расписания передач (TDMA). Предложенная модель функционирования ПБСС положена в основу разработанного имитационного комплекса, позволяющего проводить оценку эффективности и надежности сети с учетом нарушения связности и уязвимостей для ПБСС различного масштаба и назначения. В рамках исследований выполнен параметрический анализ систематических расчетов функциональных характеристик ПБСС. Результаты анализа показали, что предложенная имитационная модель обеспечивает увеличение времени автономной работы сети и снижение числа потерянных сообщений по сравнению с моделями других авторов.

• АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ ТОРМОЖЕНИЯ КОЛЕСА ШАССИ ВОЗДУШНОГО СУДНА

  А.З. Асанов , А. В. Куковинец , А.Ю. Чекин

  2022-03-02

  Аннотация ▼

  В настоящее время отечественные и зарубежные исследователи развивают в авиа-
  ционной отрасли технологии, связанные с электрификацией функциональных систем воз-
  душных судов. Тормозная система оказывает непосредственное влияние на безопасность,
  устойчивость и функциональные возможности воздушного судна. Поэтому мотивация
  замены гидравлической системы сопровождается результатами многосторонних исследо-
  ваний архитектур электрических систем торможения, в том числе возможностью повы-
  шения качества таких систем за счёт внедрения эффективного управления. Работа по-
  священа методике аналитического синтеза алгоритма управления электрической систе-
  мой торможения шасси воздушного судна, как многосвязного объекта управления, осно-
  ванной на применении технологии вложения систем. Математическая модель содержит
  описание электрических, механических и тепловых процессов системы. Требования к каче-
  ству переходных процессов по угловой скорости колеса и температуре на поверхности
  фрикциона задаются в виде ограничений на время регулирования и величину перерегулиро-
  вания и далее преобразуются в форму эталонной модели. Показаны результаты компью-
  терного моделирования динамики исходной и линеаризованной систем, а также системы с
  синтезированным регулятором по полному вектору состояний. Приведены рассуждения о
  робастности получаемого решения и показаны результаты компьютерного моделирования
  системы с «упрощённым» регулятором.