Найти

Результаты поиска

• УПРАВЛЕНИЕ МУЛЬТИРОБОТИЗИРОВАННЫМИ СИСТЕМАМИ НА ОСНОВЕ СКОЛЬЗЯЩИХ РЕЖИМОВ ВЫСОКОГО ПОРЯДКА

  Нанданвар Анудж , Л. А. Рыбак , Д. А. Дьяконов

  72-83

  2025-11-10

  Аннотация ▼

  Рассматривается задача управления мультиагентной роботизированной системой второго порядка с дискретным временем в условиях сетевых задержек. Предложен новый подход к управлению формированием агентов, основанный на скользящем режиме высшего порядка и облачных технологиях. Для описания взаимодействия между агентами используется теория графов, где матрица Лапласа  представляет канал связи между агентами и лидером. Динамика системы описывается уравнениями движения для положения и скорости каждого агента. Особое внимание уделяется влиянию сетевых задержек, возникающих при передаче данных от датчиков к контроллеру и от контроллера к исполнительным механизмам. Разработан многоступенчатый предиктор состояния, использующий методы прогнозирования для компенсации случайных задержек в сети. Предложенный алгоритм управления обеспечивает быструю сходимость системы к желаемому образованию даже при наличии существенных сетевых задержек. Для каждого агента определяется поверхность скольжения и закон достижения, учитывающий несколько временных меток. Проведен детальный анализ устойчивости замкнутой системы, подтверждающий асимптотическую устойчивость разработанного алгоритма управления. Результаты моделирования в MATLAB демонстрируют высокую эффективность предложенного подхода: система из пяти последователей и одного лидера достигает желаемого формирования за 10.3 секунды и успешно поддерживает его при наличии случайных сетевых задержек. По сравнению с традиционными методами управления первого порядка, новый подход показывает значительно улучшенные характеристики, особенно в части снижения эффекта дребезжания в сигналах управления. Использование облачных технологий позволяет эффективно обрабатывать большие объемы данных в реальном времени и реализовывать сложные алгоритмы прогнозирования без перегрузки локальных вычислительных ресурсов агентов. Полученные результаты подтверждают перспективность применения предложенного подхода для управления мультиагентными системами в условиях реальных сетевых ограничений. Работа также демонстрирует возможность использования методов прогнозирования для компенсации случайных потерь пакетов и задержек связи, что обеспечивает надежное управление и связь в динамичных, непредсказуемых ситуациях

• ОПТИМИЗАЦИЯ ПИД-ПАРАМЕТРОВ СЕРВОСИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА И НЕЙРОСЕТЕВОГО КЛАССИФИКАТОРА

  Ахмад Зулфикар , Ю.А. Кравченко , А.М. Мансур

  237-250

  2025-10-01

  Аннотация ▼

  Алгоритмы машинного обучения играют жизненно важную роль в повышении производительности промышленных систем, обеспечивая высокую точность и операционную эффективность в режиме реального времени. В системах управления серводвигателями эти алгоритмы способствуют снижению шума и вибраций, что повышает эффективность работы и продлевает срок службы оборудования. В данной статье рассматриваются различные типы возникающих шумов и их негативное воздействие на промышленные процессы. Основной целью исследования является оптимизация параметров ПИД-регулятора (PID) в сервосистемах с использованием комбинированного алгоритма, сочетающего нейронные сети и генетические алгоритмы. В отличие от традиционных методов, таких как генетические алгоритмы (GA) и метод роя частиц (PSO), которые отличаются медленной сходимостью и риском повреждения двигателей, предложенное решение основано на программной платформе управления. Эта платформа обеспечивает безопасное взаимодействие с серводвигателем в режиме реального времени. Разработана система управления на основе CAN Bus, которая позволяет разработчикам: считывать все параметры серводвигателя (скорость, ток, напряжение, положение энкодера); изменять коэффициенты ПИД-регулятора одним нажатием, исключая необходимость ручной настройки, как в MOTO-MASTER. Применение разработанной системы управления позволило использовать обученный нейронный классификатор для ограничения параметров PID в безопасных пределах, что сокращает пространство поиска и ускоряет процесс оптимизации. Экспериментальные результаты на серводвигателях SPH-S показали значительное снижение шума и механических вибраций при работе в реальном времени, с сохранением стабильности в широком диапазоне скоростей (0–1500 об/мин).

• СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ АСТАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ «ЛЕТАЮЩЕЙ ПЛАТФОРМОЙ»

  О.Ю. Воронков

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  Работа посвящена синергетическому синтезу астатического гарантирующего регу-
  лятора для иерархической системы управления летательным аппаратом. Статья содер-
  жит общее описание вертикально взлетающего аппарата типа «летающая платформа» и
  астатического гарантирующего регулятора на основе интеграторов. Астатический регу-
  лятор должен обеспечить асимптотическую устойчивость замкнутой системы, выполне-
  ние технологических инвариантов, оценку неизмеряемых внешних воздействий по текущим
  значениям измеряемых координат состояния и парирование кусочно-постоянных внешнихвозмущений (например, ветровых), приводящих к случайным изменениям высоты полёта,
  углов тангажа и крена. Также в статье приведена расширенная математическая модель
  «летающей платформы» в режиме вертикального движения в условиях внешних кусочно-
  постоянных возмущающих воздействий, включающая уравнения оценок возмущений, и на
  основе заданных технологических инвариантов синтезированы алгоритмы управления
  верхнего уровня иерархии. Кроме этого, приведены уравнения интеграторов, которые обя-
  заны входить в состав астатического регулятора и связаны с уравнениями оценок возму-
  щающих воздействий. В рамках синергетической теории управления интеграторы не при-
  водят к ухудшению устойчивости замкнутой системы, потому что метод аналитическо-
  го конструирования агрегированных регуляторов гарантирует асимптотическую устой-
  чивость динамической системы. Наконец, показаны результаты компьютерного модели-
  рования нелинейной динамики верхнего и нижнего уровней иерархии в условиях возмущённо-
  го движения с парированием внешних возмущений интеграторами астатического регуля-
  тора, а также результаты компьютерного моделирования нелинейной динамики аппара-
  та в условиях возмущённого движения без этого регулятора для возможности наглядной
  оценки качества работы регулятора путём сравнения. Актуальность работы состоит в
  необходимости создания вертикально взлетающего аппарата типа «летающая платфор-
  ма» для повышения эффективности спасения людей из зон бедствий, где вертолёты и дру-
  гие современные средства не справляются с задачами. Научная новизна работы заключена
  в применении синергетических подходов к разработке системы балансировки пространст-
  венного положения аппарата, оснащённой астатическим гарантирующим регулятором
  для парирования возмущающих воздействий.

• ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УРОВНЕМ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ МНЛЗ

  О. С. Волуева

  2021-02-13

  Аннотация ▼

  Одной из главных задач при получении непрерывно-литой стальной заготовки явля-
  ется обеспечение внутренней однородности слитка, которая во многом определяется про-
  цессами начальной кристаллизации. Несовершенство управления процессом разливки на
  начальном участке «стальковш-промковш-кристаллизатор», а именно уровнем металла в
  кристаллизаторе, приводит к возникновению не только внутренней неоднородности, но и
  дефектов поверхности, а также искажению формы заготовки. Так, падение уровня ниже
  заданного значения ведет к окислению внутренней поверхности образовавшейся корочки
  слитка и его структурной неоднородности. При повышении уровня металла происходит
  перелив за твердую корку, что приводит к увеличению глубины следов качания и захвату
  неметаллических и шлаковых включений. Поэтому важнейшим технологическим элемен-
  том машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) является кристаллизатор. Научная и
  техническая сложность задачи управления уровнем обусловлена отсутствием технических
  средств, способных осуществлять измерение уровня металла в реальных технологических
  условиях с требуемой точностью, а также изменения параметров объекта в процессе
  эксплуатации и в нестационарных режимах работы. Одним из направлений повышения
  эффективности управления стабилизацией уровня металла в кристаллизаторе МНЛЗ яв-
  ляется модернизация существующих систем управления за счет внедрения новых алгорит-
  мов управления. Для этого необходимо выделить факторы, влияющие на стабильность
  уровня металла, с целью их оценки и компенсации. В работе предложено использовать
  принцип комбинированного управления на основе компенсации основных возмущений и об-
  ратной связи по регулируемой координате. Выполнен синтез статических компенсаторов
  с постоянным и переменным коэффициентом компенсации в соответствии с принципом
  инвариантности, что позволило значительно уменьшить отклонение управляемой величи-
  ны в нестационарных режимах работы.

• ГИБРИДНЫЙ ПОДХОД К СОВМЕСТНОМУ РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ РАЗМЕЩЕНИЯ И ТРАССИРОВКИ

  Л.А. Гладков , Н.В. Гладкова , Джаббар Ясир Ясир Муханад

  2020-11-22

  Аннотация ▼

  В статье предложен интегрированный подход к решению задач размещения и трас-
  сировки элементов схем электронной вычислительной аппаратуры. Подход основан на
  совместном решении задач размещения и трассировки с использованием нечетких генети-
  ческих методов. Приведено описание рассматриваемой проблемы и выполнен краткий ана-
  лиз существующих подходов к ее решению. В статье рассматриваются интегрированные
  подходы к решению оптимизационных задач автоматизированного проектирования схем
  цифровой электронно-вычислительной аппаратуры. Подчеркнута актуальность и важность
  разработки новых эффективных методов решения подобных задач. Отмечено, что важным
  направлением развития методов оптимизации является разработка гибридных методов и
  подходов, сочетающих достоинства различных методов вычислительного интеллекта.
  В статье описаны следующие основные моменты: структура предлагаемого алгоритма и
  его основные этапы; модифицированные генетические операторы кроссовера; предложены
  модели формирования текущей популяции; модифицированные эвристики, операторы и
  стратегии поиска оптимальных решений. Приведены результаты вычислительных экспе-
  риментов. Проведенные эксперименты подтверждают эффективность предложенного
  подхода. В заключении приводится краткий анализ полученных результатов.