Главная
Новый номер
Указатель статей
Редколлегия
Авторам
Рекламодателям
Издательство
Напишите нам
 

Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №3, 2010

В. А. Фурсов, д-р техн. наук, проф., зав. каф., Самарский государственный аэрокосмический университет им. С. П. Королева, Институт систем обработки изображений РАН fursov@smr.ru

Согласованная идентификация управляемого объекта по малому числу наблюдений

Рассматривается алгоритм идентификации для определения модели управляемого объекта по малому числу наблюдений. Идея метода состоит в поиске наиболее свободных от шума наблюдений с помощью алгоритма, основанного на принципе согласованности оценок. В качестве критерия согласованности используется функция взаимной близости оценок на подсистемах небольшой размерности. Приводятся примеры, иллюстрирующие эффективность метода.
Ключевые слова: идентификация, малое число наблюдений, согласованность оценок

Стр. 2 – 8

Fursov V. A. Conformed Identification of the Controlled Object with a Small Number of Observations
In this paper we consider an identification algorithm for determination of controlled object model with a small number of observations. The idea of the method is searching of the most noise-free observations by the algorithm based on the estimates conformity principle. We use the function of mutual closeness of the estimates for small dimension subsystems as a conformity criterion. The examples showing efficiency of the method are given.
 Keywords: identification, small number of observation, estimates conformity


А. М. Цыкунов, д-р техн. наук, проф., Астраханский государственный технический университет tsykunov_al@mail.ru

Следящие системы для линейных объектов с запаздывающим управлением

Рассматриваются задачи построения следящих систем для линейных объектов с запаздывающим управлением с частичной компенсацией внешних ограниченных возмущений. Приводятся числовые примеры и результаты их моделирования.
Ключевые слова: прогноз, эталонная модель, возмущающее воздействие, наблюдатель

Стр. 9 – 14

Tsykunov A. M. Keeping up Systems for Linear Plants with Delay Control
Tasks of construction of keeping up systems for linear plants with delay control with compensation of external disturbance are considered. Numerical examples and results of their modeling are resulted.
Keywords: the forecast, the reference model, disturbing influence, observer

Содержание


А. В. Ушаков, д-р техн. наук, проф., А. Ю. Цвентарный, аспирант, Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики Taifyn@nm.ru

Формирование полиномиальной динамической модели при сложном экзогенном стохастическом воздействии

Решается задача формирования банка аналитических представлений дисперсий выхода и ошибки полиномиальных динамических моделей непрерывных систем, функционирующих в условиях сложного экзогенного стохастического воздействия. Результаты иллюстрируются алгоритмом синтеза модального управления непрерывным объектом с заданными дисперсиями ошибки или выхода.
Ключевые слова: полиномиальная динамическая модель, модальное управление, сложное экзогенное стохастическое воздействие, относительные дисперсии и частоты, асимптотическое представление

Стр. 14 – 19

Ushakov A. V., Tsventarnyi A. Yu. Creation of Polynomial Dynamic Model in the Problem of Modal Control by Complex External Stochastic Influence
The problem of creation the bank of analytical representations of dispersions output and error polynomial dynamic models of the continuous systems functioning in the conditions of complex external stochastic influence resolve. Results are illustrated by a synthesis algorithm of modal control of continuous object on preset values of dispersions output or error.
Keywords: polynomial dynamic model, modal control, complex external stochastic influence, relative variances and frequencies, asymptotic representation

Содержание


А. В. Седов1, 2,
д-р техн. наук, проф., вед. науч. сотр., Е. В. Тришечкин2, аспирант,
1Южный научный центр РАН (г. Ростов-на-Дону),
2Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) sedov_A.V@mail.ru

Новый подход для оценки учета высокочастотных составляющих при выборе частоты дискретизации сигнала

Рассматривается задача оценки правильности выбора частоты дискретизации сигнала с точки зрения учета основных высокочастотных составляющих. Предлагается новый подход, реализующий такую оценку непосредственно во время измерения отсчетов сигнала. По сравнению с традиционными предложенный подход обеспечивает более высокую скорость расчета, требует меньшего числа дополнительных измерений и обладает лучшей чувствительностью.
Ключевые слова: цифровые системы, спектр сигнала, частота дискретизации, эффект наложения спектров, критерии учета высокочастотных составляющих, адаптивная дискретизация

Стр. 20 – 25

Sedov A. V., Trishechkin E. V. The New Approach for the Estimation of the Account of High-Frequency Components at a Choice of the Sampling Frequency of a Signal
The problem of the estimation of correctness of a choice of the sampling frequency of a signal in control and inspection systems from the point of view of the account of the basic high-frequency components is considered. The new approach for the realization of such estimation directly during measurement of samples of a signal is offered. The offered new approach provides higher speed of calculation, demands smaller number of additional measurements and possesses the best sensitivity in comparison with traditional approaches.
Keywords: digital systems, the spectrum of a signal, the sampling frequency, the aliasing, the criterion of the account of high-frequency components of signal the adaptive sampling

 

Содержание


А. М. Романов, оператор ЭВМ, Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) AlexRomashka@yandex.ru

Оценка старших производных в контуре цифровой системы управления в условиях шумов

Рассмотрена проблема получения оценок производных старших порядков в цифровых системах убавления. Предложен метод оценки производных, основанный на аппроксимации показаний датчика функциональным рядом Тейлора. Рассмотрены способы оптимизации предложенного метода для дальнейшей практической реализации. Приводятся результаты экспериментов, подтверждающие эффективность предложенного метода по сравнению с методом многократного численного дифференцирования.
Ключевые слова: оценка производных, цифровые системы, обработка датчиков

Стр. 25 – 28

Romanov A. M. Higher Orders Derivatives Estimation in Digital Control Systems in Conditions of Sensor Noise
The problem of obtaining estimates of higher orders derivatives in the digital control systems is discussed. A method for estimating the derivatives based on the approximation of the sensor readings with functional Taylor series is introduced. The results of experiments confirming the effectiveness of the proposed method in comparison with the method of multiple numerical differentiation are shown.
Keywords: derivative estimation, digital systems, sensor processing

Содержание


Е. Б. Иванов, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН ivanov-ics@mail.ru

Система поддержки принятия решений по управлению доменным процессом

Рассматривается система поддержки принятия решений по управлению доменным процессом, предназначенная для предотвращения аварийных ситуаций, повышения квалификации обслуживающего персонала и обучения студентов старших курсов вузов технических специальностей. В основу рассматриваемой системы заложен принцип гетерогенного моделирования, т. е. объединения разнородных моделей.
Ключевые слова: система поддержки принятия решений, доменный процесс, предотвращение аварийных ситуаций

Стр. 29 – 33

Ivanov E. B. System of Support of Decision-Making on Management of Blust-Furnaces Process
Necessity of automation of handling and developing processes of the automated control systems in an metallurgical industry is determined by increasing of labour productivity, enlarging power of the process equipment, increasing a technological level of the fundamental production assets, especially their primarily part, complicating technological processes, increasing the responsibility for abidance of work safety.
The expert system is a software product filled by experts in which the artificial intellect is used as the typical logic rules. The expert system work is set according the algorithm alike intellective process.
The given device is applied for the difficulties of the description of complex processes, absence of any other descriptions. Controlling is carried out on the basis of the obtained knowledge of observable parameters of system by change of control parameters.
Keywords: system of support of decision-making, blast process, prevention of emergencies

Содержание


А. Н. Антонов, аспирант, М. М. Аршанский, д-р техн. наук, проф., Московский государственный университет приборостроения и информатики numator@gmail.com

Нечеткая модель системы принятия решений по выбору параметров дозирования пипетирующей станции EVO Freedom 75

Для решения задачи задания параметров дозирования жидких реагентов пипетирующей станцией предлагается использовать алгоритм нечеткого логического вывода. Поставлена задача построения нечеткой модели задания параметров. Для ее решения используется нечеткий алгоритм Мамдани.
Ключевые слова: нечеткая логика, логический вывод, алгоритм Мамдани, пипетирующая станция, дозирование

Стр. 33 – 38

Antonov A. N., Arshansky M. M. A Fuzzy Model of Decision-Making System for Choosing the Parameters of Dispensing Liquid Handling System EVO Freedom 75
For the decision of a problem of the task of parameters of dispensing of liquid reagents liquid handling system offers uses of a fuzzy logic conclusion. A task in view of construction of fuzzy model of the task of parameters. For its decision the fuzzy algorithm of Mamdani is used.
Keywords: fuzzy logic, a logic conclusion, algorithm of Mamdani, liquid handling system, dispensing

Содержание


Н. В. Фалдин, д-р техн. наук, проф., А. Ю. Липатов, аспирант, А. В. Моржов, аспирант, Тульский государственный университет nvfaldin@yandex.ru

Синтез оптимального по быстродействию объемного силового гидропривода при задании ограничения на потребляемую мощность*

Излагается метод синтеза оптимального по быстродействию объемного силового гидропривода, работающего на инерционную нагрузку. Задача синтеза решается с учетом фазового ограничения на потребляемую приводом мощность. Применение метода позволяет щи разработке гидроприводов использовать приводные двигатели меньшей мощности.
Ключевые слова: объемный гидропривод, оптимальный закон управления, быстродействие, ограничение мощности

Стр. 39 – 44

*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 09-08-00332).

Faldin N. V., Lipatov A. Yu., Morzhov A. V. The Synthesis of the Time Optimal Fluid Power Drive in View of Power Consumption Limitation
The method of synthesis of the time optimal fluid power drive working on the inertial load is set forth. The synthesis problem is solved with taking into account constraint on the state of the drive power consumption. Application of this method at the stage of fluid power drive designing makes it possible to use lower-power drive motors.
Keywords: fluid power drive, optimal control, time response criteria, power limitation


А. Т. Когут, канд. техн. наук, доц., Омский государственный университет путей сообщения lavruhinaa@gmail.com

Синтез приближенных алгоритмов двойного управления двигателями постоянного тока на основе процедур линеаризации

Рассматриваются двухступенчатые приближенные алгоритмы траекторного управления нелинейными динамическими объектами, описываемыми разностными уравнениями переменных состояния. Предлагаемые методы не требуют аналитического решения обратных задач динамики. Приводится пример применения разработанных алгоритмов при управлении напряжениями в обмотке возбуждения и якорной цепи двигателя постоянного тока.
Ключевые слова: нелинейный объект, траекторное управление, обратная задача динамики, приближенные алгоритмы, линеаризация, двухступенчатая процедура, двигатель постоянного тока

Стр. 45 – 50

Kogut A. T. Direct Current Motor Dual Control Approximate Algorithms Synthesis on the Basis of Linearization Procedure
Contains two-step approximate algorithms for trajectory control nonlinear dynamic objects described by difference equations for state variables. The methods under review doesn't involves analytical solution of mechanics inverse problem. Gives a devised algorithms application examples of exciting coil and motor armature circuit voltage control for direct current motors.
Keywords: nonlinear object, trajectory control, mechanics inverse problem, approximate algorithms, linearization, two-step procedure, direct current motor

Содержание


Л. В. Ганнель, канд. техн. наук, servo control engineer, Anorad Israel, Israel leonid.gannel@gmail.com

Анализ процессов управления линейными синхронными двигателями на основе быстродействующих синусоидальных усилителей мощности

Рассмотрены основные параметры быстродействующих усилителей мощности для синусоидальной коммутации синхронного (вентильного) двигателя.
Получены аналитические зависимости, проверенные при разработке линейной координатной оси, устанавливающие критерии выбора усилителей мощности для прецизионных мехатронных механизмов. Это позволяет как обеспечить высокую равномерность движения на малых скоростях при минимальных потерях в двигателе, так и сократить время выхода в позицию для позиционных мехатронных систем управления движением.
Ключевые слова: линейный синхронный двигатель, синусоидальный усилитель мощности, пульсации тока (силы)

Стр. 50 – 54

Gannel L. V. Analyses of Operation of Linear Permanent Magnet Brushless Motors Controlled from Fast Sinusoidal Current Servo Amplifiers
Paper presents analyses of force performance of linear permanent magnet brushless motor controlled by current mode sinusoidal power amplifier. Obtained analytical expressions, allow defining criteria for choosing of such amplifiers for high precision mechatronics' applications. And therefore that leads to reaching both high smoothness of low velocities and short time for point-to-point positioning with min motor power losses.
Keywords: linear permanent magnet brushless motor, sinusoidal power amplifier, sinusoidal commutation, current (force) ripple

Содержание


С. Л. Зенкевич, д-р физ.-мат. наук, проф., Научно-учебный центр "Робототехника" МГТУ им. Н. Э. Баумана, П. В. Космачев, вед. специалист, войсковая часть 68240 zenkev@bmstu.ru

Управление движением мобильного робота в неподвижную точку

Рассматривается решение задачи параметрического синтеза закона управления движением мобильного колесного робота по плоскому рельефу. Цель управления состоит в движении в неподвижную в абсолютной системе координат предварительно заданную точку. Рассматриваются уравнения движения, учитывающие динамические характеристики робота, а также наличие приводов ведущих колес. Проведенная линеаризация позволяет получить линейную стационарную модель объекта управления и выбрать на основании нее значение параметра, обеспечивающего апериодический характер траектории движения. Приведены результаты экспериментов, проведенных на реальном мобильном роботе.
Ключевые слова: мобильный робот, уравнения движения робота, закон управления, параметрический синтез

Стр.  55 – 60

Zenkevich S. L., Kosmachev P. V. Control of Mobile Robot, Moving to Immobile Point
In the proposed article the method of parameter syntheses of control low is considered. The mobile wheel-driven robot -task is to travel to the predefined immobile (in the absolute coordinates) point. The discussed problem is how to control of robot wheels in order to ensure the proper trajectory quality. Both the dynamical model of mobile robot and DC motors models are taken into account. Linearization of robot trajectory along the program one allows to obtain the linear equations and to use the powerful methods of theory of linear systems control. The experimental results are also presented.
Keywords: mobile robot, dynamics, linearization, controllow

Содержание


М. М. Сильвестров, д-р техн. наук, проф., А. В. Федоров, Л. О. Котицын,
ФГУП "НИИ авиационного оборудования", Ю. И. Бегичев, канд. техн. наук, доц., А. И. Наумов, канд. техн. наук, проф., ВВА им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина, Москва IASO@inbox.ru

Концепция построения эргатического комплекса управления многоцелевыми беспилотными летательными аппаратами

Рассматриваются концепция построения и архитектура эргатического комплекса управления многоцелевыми беспилотными летательными аппаратами (МБПЛА), синтез контуров управления МБПЛА методом характеристических параметров, эргатический интерфейс комплекса управления и корреляционная экстремальная система навигации по геофизическим полям Земли.
Ключевые слова: эргатический комплекс управления, эргатический интерфейс, траекторное маневрирование, диалоговый моделирующий стенд, информационно-управляющее поле, мнемокадр, текстовые предупреждающие и уведомляющие сообщения, рабочие места оператора-летчика и оператора полезной нагрузки, модули "эталонного траекторного маневрирования" и интеллектуальной поддержки операторов, характеристическая постоянная времени, запас устойчивости

Стр. 62 – 73

Silvestrov M. M., Fiodorov A. V., Kotitsyn L. O., Begichev Yu. I., Naumov A. I. Concept of Building an Ergatic Control System for Multipurpose Unmanned Air Venicles
The paper discusses the building concept and the architecture of an ergatic control system for multi-purpose unmanned air vehicles (MUAV), synthesis of MUAV control loops with the characteristic parameter method, an ergatic interfase for the control system, and a correlative extreme navigation system, using the Earth geophysical field.
Keywords: ergatic control system, ergatic interfase, trask maneuvering, interactive simulator, information management field, mnemonic frame, warning and caution text messages, pilot and payload operator workstations, "reference track maneuvering" and intellectual operator support modules, characteristic time constant, stability margin

Содержание


Я. Г. Сапунков, канд. физ.-мат. наук, доц., ИПТМУ РАН, г. Саратов iрtmuran@san.ru

Решение задач оптимального управления космическим аппаратом с ограниченной и импульсной тягой в KS-переменных

С помощью принципа максимума Понтрягина в KS-переменных решаются задачи о мягкой и жесткой встречах двух космических аппаратов. Функционал, определяющий качество процесса управления, учитывает время процесса и интегральную величину импульсов тяги. С использованием предельного перехода строится решение для задачи с импульсной тягой. Приводятся результаты расчета оптимальных управлений для вывода аппарата с импульсной тягой на заданную некомпланарную орбиту.
Ключевые слова: оптимальное управление, космический аппарат, ограниченная и импульсная тяга, мягкая и жесткая встречи, переменные Кустаанхеймо-Штифеля

Стр. 73 – 78

Sapunkov Ya. G. The Solution of the Spacecraft Optimum Control Problems with Limited and Impulse Force Using KS-Variables
The problems of soft and hard meeting of two spacecrafts are solved with the help of the Pontryagin maximum principle in KS-variables. Functional, which determines a quality of control process takes into account a time of process and integral value of impulse thrusts. Solution for the problem with impulse thrust is constructed with using the limit. Results of the calculation of optimal controls for the launch apparatus with impulse thrust into given noncoplanar orbit are present.
Keywords: optimal control, spacecraft, limited and impulse force, soft and hard encounter, Kustaanheimo-Stiefel variables

Содержание

Наверх