ИЗВЕСТИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК. ТЕОРИЯ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

  • Publisher Федеральное государственное унитарное предприятие Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр Наука
  • Country Россия
  • Web https://elibrary.ru/title_about.asp?id=7830

Content

КВАЗИОПТИМАЛЬНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ В СОПРОТИВЛЯЮЩЕЙСЯ СРЕДЕ ВРАЩЕНИЙ ТЕЛА С ПОДВИЖНОЙ МАССОЙ, СВЯЗАННОЙ С ТЕЛОМ ДЕМПФЕРОМ С КВАДРАТИЧНЫМ ТРЕНИЕМ

АКУЛЕНКО Л.Д., ЛЕЩЕНКО Д.Д., КОЗАЧЕНКО Т.А.

Исследована задача об оптимальном по быстродействию торможении вращений динамически симметричного твердого тела под действием малого управляющего момента сил в эллипсоидальной области значений с неравными близкими значениями полуосей эллипсоида. Такая задача считается задачей квазиоптимального управления. Предполагается, что тело содержит подвижную массу, соединенную с телом посредством упругой связи с квадратичной диссипацией. Кроме того, на тело извне действует малый тормозящий момент сил линейного сопротивления среды. Задача синтеза квазиоптимального по быстродействию торможения вращений динамически симметричного тела в сопротивляющейся среде исследована аналитически и численно. С помощью методики усреднения по фазе прецессионного движения проведено приближенное решение. Определены качественные свойства квазиоптимального движения, приведены графики.

АВТОНОМНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ТРАЕКТОРИИ СПУСКАЕМОГО АППАРАТА РЕКУРРЕНТНЫМИ ГАУССОВСКИМИ ФИЛЬТРАМИ

РУДЕНКО ЕВГЕНИЙ А.

Рассматривается задача уточнения высоты и скорости полета, а также угла наклона траектории летательного аппарата на участке аэродинамического торможения в атмосфере Марса по неточным дискретным измерениям его перегрузки. Сравнивается применение для этого нескольких субоптимальных дискретных нелинейных фильтров, более точных, чем основанный на тейлоровской линеаризации обобщенный (extended) фильтр Калмана, за счет статистической (гауссовской) линеаризации нелинейностей. Приводятся уравнения фильтров, процедура вычисления гауссовских моментов для их структурных функций и результаты статистического анализа точности этих фильтров.

ПОРОГОВАЯ АБСОЛЮТНАЯ ВЕЛИЧИНА РЕЛЕЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ НАИСКОРЕЙШЕМ ПРИВЕДЕНИИ СПУТНИКА В ЖЕЛАЕМОЕ УГЛОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ

РЕШМИН С.А.

Рассмотрена задача об оптимальной по быстродействию ориентации спутника в плоскости круговой орбиты и приведении его в желаемое угловое положение. Ограничение на модуль управляющего момента считается основным параметром задачи. Оказалось, что даже в случае, когда допустимый управляющий момент превосходит по модулю гравитационный момент, в фазовой плоскости возможно существование дополнительных кривых переключений, соответствующих релейному управлению с двумя переключениями. В результате предложен простой численный алгоритм и с его помощью для каждого терминального углового положения найдено пороговое абсолютное значение управления, при котором указанные кривые переключений бесконечно малы. Указаны их координаты на фазовой плоскости в наиболее известном случае гравитационно-устойчивого терминального углового положения. Предложен субоптимальный закон управления, не требующий численного построения кривой разделения.

ГАРАНТИРУЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАЕКТОРИЕЙ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ПРИ СБЛИЖЕНИИ С МАНЕВРИРУЮЩЕЙ ВОЗДУШНОЙ ЦЕЛЬЮ

ЕВДОКИМЕНКОВ В.Н.

Получен алгоритм гарантирующего управления траекторией беспилотного перехватчика на этапе его сближения с маневрирующей воздушной целью как результат решения игровой задачи. Исследованы условия существования седловой точки для варианта рассматриваемой воздушной дуэли. Представлены результаты моделирования, подтверждающие, что использование разработанного алгоритма гарантирующего управления обеспечивает тактическое преимущество беспилотного летательного аппарата-перехватчика.

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ В ЗАДАЧАХ С КОМБИНИРОВАННЫМИ ОГРАНИЧЕНИЯМИ НА КОНЕЧНЫЕ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

РАПОПОРТ Э.Я., ПЛЕШИВЦЕВА Ю.Э.

Предлагается конструктивная технология решения параметризуемых задач программного оптимального управления системами с распределенными параметрами в условиях различных требований, предъявляемых в равномерной метрике к допустимой величине отклонения результирующего пространственного распределения управляемой величины от заданного. Разработанная методика использует специальную процедуру однокритериальной свертки учитываемых ограничений и последующую редукцию к типовой форме задачи математического программирования на экстремум функции конечного числа переменных с бесконечным числом ограничений (задача полубесконечной оптимизации), разрешаемой по схеме разработанного ранее альтернансного метода. Приводится представляющий самостоятельный интерес пример оптимизации по критериям быстродействия и энергопотребления нестационарных процессов теплопроводности с двумя различными ограничениями по точности приближения к заданным температурным кондициям.

МИНИМИЗАЦИЯ КОНЕЧНЫХ АВТОМАТОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЗНАЧЕНИЙ ВХОДНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ СОСТОЯНИЙ

СОЛОВЬЕВ В.В., ОСТАПЧУК М.

Рассматривается метод синтеза конечных автоматов на программируемых логических интегральных схемах, когда для кодирования внутренних состояний используются значения входных переменных. С этой целью предлагается совмещать структурные модели конечных автоматов классов A и E. Описывается метод синтеза совмещенной модели конечных автоматов класса AE, который состоит из расщепления внутренних состояний для выполнения необходимых условий синтеза автомата класса E и кодирования внутренних состояний автомата класса AE. Показано, что настоящий метод позволяет уменьшить стоимость реализации конечных автоматов для различных семейств программируемых логических интегральных схем максимально в 1.57–2.33 раза для бинарного кодирования и в 3.00 раза для унарного кодирования. Метод также позволяет увеличить быстродействие максимально в 1.22– 1.59 раза для бинарного кодирования и в 1.34–2.93 раза для унарного кодирования. В заключение даются рекомендации для практического использования метода, а также указывается на возможные направления дальнейших исследований.

ОДНОКРИТЕРИАЛЬНАЯ И МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ НА РЕШЕТКЕ КУБОВ

ХАЧАТУРОВ Р.В.

Приведены примеры постановки задач оптимизации на решетке кубов в однокритериальном и многокритериальном случаях. Описан метод вычисления локальной кривизны в каждой точке заданной поверхности геологического объекта большой площади и построения на основе этих геофизических данных поверхности его кривизны. Полученная информация используется в геологии и геофизике для определения областей наиболее вероятного залегания углеводородных ресурсов [1– 5]. С учетом этих результатов построены математические модели и поставлены однокритериальная и многокритериальная задачи оптимизации на решетке кубов по размещению ограниченного числа нефтегазодобывающих скважин на территории исследуемого месторождения. Описан метод нахождения множества эквивалентности для решения многокритериальных задач на решетках кубов любых размерностей. Показано, что аналогичный подход можно использовать для постановки и решения оптимизационных задач на решетке кубов в самых разных отраслях.

ДЕКОМПОЗИЦИОННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ ТРЕХИНДЕКСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ ЗАДАЧ

ТИЗИК А.П., ВАНГ Л.П.

Декомпозиционный метод на основе последовательной модификации критерия оптимальности применяется для решения классической трехиндексной транспортной задачи. Метод состоит в последовательности решений локальных задан с тремя ограничениями. Строится монотонный по критерию оптимальности процесс, который сходится к решению исходной задачи. Рассматриваются решения транспорной задачи с линейной и квадратичной целевой функцией. Приведены численные результаты.

МАРКОВСКИЕ МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ С ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ВРЕМЕНЕМ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК

МЕЛИКОВ А.З., ШАХМАЛЫЕВ М.О.

Изучаются марковские модели систем управления портящимися запасами, в которых некоторые заявки после завершения обслуживания не покупают запасы. Предполагается, что времена обслуживания заявок и выполнения заказов на поставку запасов являются положительными случайными величинами. Объем пополнения запасов является переменной величиной и зависит от их текущего уровня. Разработаны точный и приближенный методы расчета совместного распределения уровня запасов и число заявок в системе. Предложены формулы для вычисления основных характеристик изучаемых систем и решена задача их оптимизации. Высокая точность предложенных формул подтверждена численными экспериментами.

УЧЕТ ОСОБЕННОСТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТУННЕЛЬНЫМ МИКРОСКОПОМ ПРИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗМЕРЕНИЙ

КАРТАШЕВ ВЛАДИМИР А., КАРТАШЕВ В.В.

В работе исследуется алгоритм интерпретации измерений, который учитывает особенности управления туннельным микроскопом. Выводятся условия, при выполнении которых модель поверхности нанорельефа, построенная по результатам измерений совпадает с измеряемой поверхностью. Описаны особенности нанорельефа, которые не могут быть воспроизведены с помощью предложенного способа интерпретации измерений.

ИНДИКАТОРНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ В ПЛОСКОСТИ ГОРИЗОНТА ДВУХСТЕПЕННОЙ ПЛАТФОРМЫ ОДНООСНОГО КОЛЕСНОГО МОДУЛЯ ПРИ ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯХ ПО НЕГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НЕРОВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

АЛЕШИН Б.С., ЧЕРНОМОРСКИЙ А.И., МИХЕЕВ В.В.

Предложена структура одноосного колесного модуля, перемещающегося по негоризонтальной неровной поверхности без проскальзывания. Его платформа обладает двумя степенями свободы относительно оси колесной пары и верхней маятниковостью относительно этой оси. Индикаторная стабилизация платформы в плоскости горизонта осуществляется реактивными моментами приводных двигателей стабилизирующих и компенсирующего маховиков, а также гравитационными моментами сил, создаваемых стабилизирующими маховиками при их управляемых линейными двигателями поступательных перемещениях. Информация об отклонениях платформы от плоскости горизонта формируется акселерометрическими датчиками горизонта, а от подстилающей поверхности – лазерными высотомерами. Разработана математическая модель движения модуля и предложены структуры управления вращательными и поступательными движениями его маховиков. Эффективность приведенной системы индикаторной стабилизации подтверждена результатами численного моделирования динамики процессов горизонтирования платформы при движении модуля по негоризонтальной неровной подстилающей поверхности.

ТРАНСПОРТИРОВКА ГРУЗА НА ПЛОТУ ИНСЕКТОМОРФНЫМ РОБОТОМ

ГОЛУБЕВ Ю.Ф., КОРЯНОВ В.В.

Представлен алгоритм формирования движения, позволяющий осуществить переправу шестиногого робота вместе с грузом на другой берег водной преграды в простейшем случае, когда робот сообщает плоту начальный толчок от берега. Предложенный алгоритм управления предусматривает необходимость переноса груза с берега на плот, транспортировки груза по движущемуся плоту и переноса груза с плота на другой берег. Алгоритм отработан средствами компьютерного моделирования в рамках полной динамической модели движения с учетом нестационарного воздействия воды на плот. Представлены результаты расчетов, свидетельствующие о работоспособности алгоритма при наличии информации о движении, достаточной для целей управления.

МЕТОДЫ СУПЕРВИЗОРНОГО ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМИ РОБОТАМИ

КУЛАКОВ Ф.М.

Описывается метод построения двухуровневого супервизорного телеуправления для космических роботов, который обеспечивает работоспособность функционирования системы уравнения робота при больших запаздываниях в передаче сигналов управлении с наземного центра управления в локальную систему управления космического робота. Найдены условия устойчивости управления и достаточно высокой его транспарентности. Предлагается оригинальный позиционно-силовой «перчаточный» интерфейс для управления манипуляционным роботом, обеспечивающий большую транспарентность кинестетического взаимодействия руки человека с объектами внешней среды, чем это имеет место при традиционных интерфейсах в виде задающей рукоятки.

This content is a part of the Автоматика и вычислительная техника collection from eLIBRARY.
If you are interested to know more about access and subscription options, you are welcome to leave your request below or contact us by eresources@mippbooks.com

Request

Unfortunately, we have no right to provide any kind of access to this resource in the territory of Western Europe. In any case, we will process your request and contact you with possible variants of solution.