КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫХ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ В УСЛОВИЯХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ РОССИИ
Аннотация
Целью исследования является рассмотрение возможности построения конкурентоспособ-
ных быстродействующих систем управления движением на основе имеющейся в России элек-
тронной компонентной базы. Предлагается авторская методика количественной оценки доверия
к системе управления, согласно которой доверие определяется в соответствии с доверием ко
всем ее элементам на всех технологических уровнях применительно к обеспечению функциональ-
ной надежности и информационной безопасности исходя из оценки доверия к результатам разра-
ботки и тестирования этих элементов. Рассматривается комплексная проблема обеспечения
доверия к системам управления движением, обусловленная зависимостью страны от импорта
оборудования с иностранными системами управления, малыми объемами и технологическим от-
ставанием производства полупроводниковой продукции и оборудования для этого производства, а
также невозможностью обеспечения доверия к интеллектуальным системам управления без
полного доступа к их разработке. Для данной проблемы предлагается решение, не требующее
доведения в России до мирового уровня всего спектра технологий, используемых для создания сис-
тем управления. Это решение основано на использовании предлагаемой автором комплексной
методологии синтеза систем управления, в основе которой лежит известный подход построения
системы управления в виде последовательного многоуровневого преобразования от постановки задачи до уровня электронного устройства, дополненный заданием промежуточного уровня –
уровня архитектуры системы управления и конкретным выбором память-центрической архи-
тектуры. С учетом определения выбранного промежуточного уровня системы управления дви-
жением комплексная методология системы управления позволяет, отталкиваясь от возможно-
стей память-центрической архитектуры, в соответствие с поставленной задачей управления
формировать методологию программирования системы управления, а в соответствие с имею-
щейся в наличии электронной компонентной базы – определять методы синтеза подсистем
управления движением. Предлагаемая комплексная методология также предполагает система-
тизацию подсистем интеллектуального блока, блока очувствления и исполнительного блока сис-
темы управления движением в виде ограниченных наборов подсистем, достаточных для по-
строения всего разнообразия систем управления движением.
Литература
oboronno-promyshlennogo kompleksa Rossii ot importa tekhnologicheskogo oborudovaniya [The
problem of dependence of the military-industrial complex of Russia on the import of technological
equipment], Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki [News of the
Tula State University. Technical science], 2021, No. 9, pp. 203-207.
2. Zelensky A.A., Morozkin M.S., Gribkov A.A. Obzor poluprovodnikovoy promyshlennosti v mire i
Rossii: proizvodstvo i oborudovaniye [Overview of the semiconductor industry in the world and
Russia: production and equipment], Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Elektronika [News of
higher educational institutions. Electronics], 2021, Vol. 26, No. 6, pp. 468-480.
3. Zelensky A.A., Abdullin T.Kh., Zhdanova M.M., Voronin V.V., Gribkov A.A. Problema
obespecheniya proizvoditel'nosti doverennykh sistem upravleniya s glubinnym obucheniyem
[The problem of ensuring the performance of trusted control systems with deep learning], Advanced
Engineering Research, 2022, Vol. 22, No 1, pp. 57-66.
4. Patt Y. Requirements, Bottlenecks, and Good Fortune: Agents for Microprocessor Evolution,
Proceedings of the IEEE, 2001, Vol. 89, No.11, pp. 1553-1559.
5. Burcev V.S. Parallelizm vychislitel'nyh processov i razvitie arhitektury superEVM [Parallelism
of computational processes and development of supercomputer architecture]. MVK "El'brus".
Moscow: IVVS RAN, 1998.
6. Zelensky A.A., Ilyukhin Yu.V., Gribkov A.A. Pamyat'-tsentricheskiye modeli sistem upravleniya
dvizheniyem promyshlennykh robotov [Memory-centric models of motion control systems for
industrial robots], Vestnik Moskovskogo aviatsionnogo instituta [Bulletin of the Moscow Aviation
Institute], 2021, Vol. 28, No. 4, pp. 245-256.
7. Bouzgou K., Ahmed-Foitih Z. Workspace analysis and geometric modeling of 6 dof fanuc
200ic robot, Procedia-Social and Behavioral Sciences, 2015, Vol. 182, pp. 703-709.
8. Zhang Z. Microsoft kinect sensor and its effect, IEEE multimedia, 2012, Vol. 19, No. 2, pp. 4-10.
9. Walts E.L. Data fusion for C3I: a tutorial, in: Command, Control, Communications Intelligence
(C3I) Handbook, EW Communications Inc., Palo Alto, CA. 1986, pp. 217-226.
10. Hall D.L., Linas J.L. An introduction to multisensor fusion, Proceedings of the IEEE, 1997,
No 85 (1), pp. 6-23.
11. n , e , Schmid C, Liu CL. Dense trajectories and motion boundary descriptors for
action recognition, Int. J. of computer vision, 2013, No. 103(1), pp. 60-79.
12. Ji X.F., Wu Q.Q., Ju Z.J., Wang Y.Y. Study of human action recognition based on improved
spatio-temporal features. Springer Berlin Heidelberg, 2017, pp. 233-250.
13. Dissanayake G., Newman P. Durrant-Whyte H.F., Clark S., Csorba M. A solution to the simultaneous
localization and map building (SLAM) problem, IEEE transaction robotic automation,
2001, No. 17 (3), pp. 229-241.
14. Russakovsky O., Deng J., Su H., Krause J., and et al. ImageNet large scale visual recognition
challenge. CoRR, vol. abs/1409.0575 (2014). Available at: http:// arxiv.org/abs/1409.0575.
15. Kountchev R.K., Rubin S.H., Todorov V.T., Kountcheva R. A. Automatic detection of welding
defects. Int. J. Reasoning-based Intelligent Systems, 2011, Vol. 3, No. 1, pp. 34-43.
16. Zelensky A.A., Abdullin T.Kh., Ilyukhin Yu.V., Kharkov M.A. Vysokoproizvoditel'naya
tsifrovaya sistema na osnove PLIS dlya upravleniya dvizheniyem mnogokoordinatnykh
stankov i promyshlennykh robotov [High-performance digital system based on FPGA for motion
control of multi-axis machine tools and industrial robots], STIN, 2019, No. 8, pp. 5-8.
17. Suh S.H., Kang S.K., Chung D.H., Stroud I. Theory and design of CNC systems. Springer
Science & Business Media, 2008.
18. Martinov L.I., Martinov G.M. Organizatsiya mezhmodul'nogo vzaimodeystviya v raspredelennykh
sistemakh CHPU. Modeli i algoritmy realizatsii [Organization of inter-module interaction in distributed
CNC systems. Models and implementation algorithms]. Mekhatronika, avtomatizatsiya,
upravleniye [Mechatronics, automation, control], 2010, No. 11, pp. 50-55.
19. Fu K., Gonzalez R., Lee K. Robototekhnika [Robotics]. Moscow: Mir, 1989, 624 p.
20. Ruishu Z., Chang Z., Weigang Z. The status and development of industrial robots, IOP Conference
Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2018, V. 423, №. 1, pp. 012051.
21. Romanov A.M. Obzor apparatno-programmnogo obespecheniya sistem upravleniya robotov
razlichnogo masshtaba i naznacheniya. Chast' 1. Promyshlennaya robototekhnika [Review of hardware
and software control systems for robots of various sizes and purposes. Part 1. Industrial robotics].
Rossiyskiy tekhnologicheskiy zhurnal [Russian technological journal], 2019, Vol. 7, No. 5, pp. 30-46.
22. Ilyukhin Yu.V. Sinergeticheskiy (mekhatronnyy) podkhod k proyektirovaniyu sistem
upravleniya tekhnologicheskikh robotov [Synergetic (mechatronic) approach to designing control
systems for technological robots], Mekhatronika [Mechatronika], 2000, No 2, pp. 7-12.
23. Volkov V.A., Chudinov S.M. Sistemnyy analiz dlya strukturno-parametricheskogo sinteza [System
Analysis for Structural-Parametric Synthesis], Ekonomika. Informatika [Economics.
Computer science], 2012, No. 19 (138), Issue 24/1.
