Главная
Новый номер
Указатель статей
Редколлегия
Авторам
Рекламодателям
Издательство
Напишите нам
 

Аннотации статей журнала "Мехатроника, автоматизация, управление" №9, 2010

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

Робастное управление одним классом неминимально-фазовых объектов с компенсацией ограниченных возмущений

Решается задача проектирования алгоритмического обеспечения робастной системы управления для неминимально-фазового объекта, подверженного действию внешних возмущений. Выделен класс объектов, для которых предложен принцип построения системы управления, компенсирующей параметрические и внешние ограниченные возмущения с требуемой точностью.
Ключевые слова: робастное управление, неминимально-фазовый объект, полиномиальное уравнение, задающее воздействие, параметрические и внешние возмущения

Стр. 2 – 6

Tsykunov A. M. Robust Control of One Class of Non Minimum-phase Plants with Compensation of the Bounded Disturbances
The task of designing of algorithmic maintenance robust control systems for the non minimum-phase plant subject to action of external disturbances is solved. The class of plants for which the principle of construction of the control system compensating parametrical and external bounded disturbances with required accuracy is offered is allocated.
Keywords: robust control, non minimum-phase plant, the polynomials equation, reference influence, parametrical and external disturbances


И. Ф. Чебурахин, д-p техн. наук, проф.,
МАТИ-РГТУ им. К. Э. Циолковского, В. И. Цурков, д-р физ.-мат. наук, проф., зав. отделом, ВЦ РАН, cybernetics@mati.ru

Специальная реляционная база данных для оптимизации и автоматизации синтеза комбинационных автоматов*

Для оптимизации и автоматизации синтеза комбинационных автоматов предлагаются методы на основе структурно-функциональной последовательной (параллельной) декомпозиции булевых функций, а также на основе функциональных уравнений. Получены оценки для показателей качества синтеза в разных базисах: число символов переменных в задающей функцию формуле; число подформул и глубина формулы; число функциональных элементов и глубина схемы, составляющие реляционную базу данных. Некоторые полученные оценки показателей качества — сложности синтеза, представляющие практический интерес, минимальные.
Ключевые слова: булевы функции, синтез формул и схем, декомпозиция, сплошность, показатели качества, минимизация, функциональные и разностные уравнения, многокритериальная оптимизация, реляционная база данных

Стр. 7 – 13

*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 09-01-90441 Укр Ф.

Cheburakhin I. F., Tsurkov V. I. Special Relational Database for Optimization and Automations of the Syntheses Combinational Automaton
Methods are offered for optimization and automations of the syntheses combinational automaton on base struc­tured-functional consequent (parallel) to decompositions boolean function, as well as — on base of the functional equations. Herewith estimations are received for factors quality syntheses in different base: number symbol variable in assigning function to formula; the number base subroutine and depth of the formula; the number functional element and depth of the circuit, forming relational database. Some got estimations of the factors quality-difficulties of the syntheses, presenting practical interest, minimum.
Keywords: boolean function, syntheses formula and circuit, decomposition, difficulty, factors quality, minimization, functional and difference of the equation, multicriteria optimization, relational database

Содержание


Т. А. Алиев1, д-p техн. наук, академик НАН Азербайджана, директор, Н. Ф. Мусаева1, д-р техн. наук, зав. лаб., Г. А. Гулуев2, канд. техн. наук, директор, У. Э. Саттарова1, мл. науч. сотр., telmancyber@rambler.ru
1Институт кибернетики НАН Азербайджана, Баку
2СКБ Института кибернетики НАН Азербайджана, Баку

Помехотехнологии индикации и идентификации скрытого периода перехода объекта из нормального в аварийное состояние

Анализируются трудности обнаружения системой контроля начальной стадии перехода объекта из нормального состояния в аварийное. Предлагаются различные варианты корреляционных помехотехнологий для надежной индикации начальной стадии зарождения дефектов для случаев, когда они отражаются в виде помех сигналов, получаемых от соответствующих датчиков. Рассматривается возможность идентификации места и характера перехода многомерных объектов контроля из нормального в аварийное состояние с помощью матриц, сформированных из различных надежных помехоиндикаторов.
Ключевые слова: случайный сигнал, помеха, зашумленный сигнал, индикатор, техническое состояние, объект, контроль

Стр. 13 – 18

Aliyev T. A., Musayeva N. F., Quluyev Q. A., Sattarova U. E. Noise Technology of Indication and Identification of the Latent Period of Transition of an Object from a Normal Condition to an Emergency One
Difficulties of detecting by the control system of an initial stage of transition of an object from a normal condition to an emergency one are analyzed. Various variants of correlation noise technologies for reliable indication of an initial stage of the origin of defects for cases when they manifest themselves by noises of signals received from appropriate sensors are suggested. Consideration is given to an opportunity of identifying a place and character of transition of many- dimensional controlled objects from normal condition to an emergency one by means of matrices which are formed from various reliable noise indicators.
Keywords: random signal, interference, noisy signal, indicator, technical state, object, control

Содержание


А. В. Логинов1,3, Ю. В. Подураев, д-р техн. наук, проф., К. Харцбекер2, др-инж., Ш. Иленфельдт2, дипл-инж.,
1Московский государственный технологический университет "Станкин",
2Фраунгоферский институт станков и обработки давлением, Германия,
3Департамент корпоративных технологий компании "Сименс", Россия, poduraev@stankin.ru

Оптимизация динамических свойств многокоординатных обрабатывающих центров с гибридной кинематической структурой

Рассмотрены особенности моделирования динамики и оптимального планирования траектории перемещения инструмента для нового класса станков с гибридной (последовательно-параллельной) кинематической структурой, которая отличается от стандартных компоновок наличием избыточных приводов и избыточных степеней подвижности. Практическая применимость предложенных методов иллюстрируется на примере обрабатывающего центра Dynapod, предназначенного для фрезерования крупногабаритных деталей.
Ключевые слова: параллельная и гибридная структуры, кинематическая и приводная избыточность, оптимальное управление

Стр. 19 – 26

Loginov A V., Poduraev Yu. V., Harzbecker H., Ihlenfeldt S. Dynamics of Multi-Axis Machining Centers with Hybrid Kinematic Structures
The paper examines features of kinematics and direct dynamics solution for a new class of machine tools with hybrid serial-parallel kinematic structures. Such linkage schemes are distinguished by the presence of redundant degrees of freedom and redundant actuators. The proposed method of dynamics modeling is applied to Dynapod milling center specially designed for large-size workpieces machining.
Keywords: parallel and hybrid kinematic structures, actuation and kinematic types of redundancy, stabilization of direct dynamics solution

Содержание


В. А. Клевалин, д-р техн. наук, проф., А. Ю. Поливанов, канд. техн. наук, доц., Московский государственный технологический университет "СТАНКИН", shpoliv@mail.ru

Системы технического зрения в промышленной робототехнике

Рассмотрены особенности функционирования систем технического зрения (СТЗ) в промышленной робототехнике. Определены требования, предъявляемые к СТЗ по точности, быстродействию, достоверности распознавания и надежности исходя из требований технологических операций, таких как сборка, обслуживание металлорежущих станков и др. Показано, что при бинарной СТЗ целесообразно применение построчной аппаратной обработки информации, что увеличивает быстродействие СТЗ в 3,5 раза по сравнению с растровым кодированием. Приведена методика проектирования СТЗ, а также методы повышения точности позиционного управления многозвенными манипуляторами с помощью систем технического зрения.
Ключевые слова: промышленный робот, точность, надежность, управление, информация, идентификация

Стр. 26 – 36

Klevalin V. A., Polivanov A. Yu. Machine Vision Systems in Industrial Robotics
Features of functioning of machine vision systems in industrial robotics are considered. The requirements shown to machine vision systems on accuracy, speed are certain, to reliability of recognition and reliability proceeding from requirements of technological operations, such as assembly, service of metal-cutting machine tools, etc. It is shown, that at binary machine vision system application one-line hardware processing of the information that increases speed of machine vision systems in 3.5 times in comparison with raster coding is expedient. The technique of designing of machine vision systems, and also methods of increase of accuracy of item management by iterative manipulators by means of machine vision systems is presented.
Keywords: industrial robot, precision, peliability, control, information, identification

Содержание


С. В. Евстафиева, преподаватель, В. В. Молодцов, канд. техн. наук, доц., МГТУ "СТАНКИН", svetlana.evstafieva@gmail.com

Моделирование следящего привода подачи современных станков с ЧПУ

Рассматривается проблема моделирования приводов подачи современных станков на ранних стадиях проектирования. Предложена простая модель динамической системы типового комплектного привода, с удовлетворительной  степенью точности воспроизводящая процессы в его электромеханической части. Изучено влияние запаздывания при передаче информации в системе управления на динамические характеристики привода.
Ключевые слова: следящий привод, регулируемый привод, регулятор положения, регулятор скорости, регулятор тока, подчиненное регулирование, обратная связь, ПИ-регулятор, ЛАЧХ, ЛФЧХ, переходный процесс, робастность, информационное запаздывание, линейная модель, вентильный двигатель, двигатель постоянного тока, мехатроника

Стр. 37 – 44

Evstafieva S. V., Molodtsov V. V. Simulation Tracking Feed Drive for Modern Machine-Tools with CNC
The article investigated problem of modeling feed drives for modern machine- tools in the beginning of projecting stage. Authors proposes simple model of dynamical system for typical complete drive, which with satisfactory fit of accuracy imitate processes in its electromechanical part. Researched the effect, of information lag during the information transfer in the control system on the dynamical characteristics of the drive.
Keywords: tracking drive, controlled drive, position regulator, speed regulator, current regulator, dependent regulation, feedback, PI-regulator, LACHH, LFC, transient process, robustness, information lag, linear model, brushless motor, direct current motor, mechatronics

Содержание


И. Л. Ермолов1, канд. техн. наук, доц., В. Н. Никитин2, начальник группы, С. А. Собольников1, аспирант,
1Московский государственный технологический университет "СТАНКИН",
2Московский филиал ФГУП АТЦ СПб Инженерно-технический и учебный центр робототехники (ИТУЦР), ermolov@stankin.ru

Интерактивный тренажер для операторов мобильных роботов с элементами актуальной адаптации

Обучение человека-оператора является важным аспектом эффективности функционирования эргатической системы человек—машина. При этом особый упор в обучении оператора надо делать на адекватность применяемых методов обучения и тренажеров реальным системам. В данной статье представляется новый вид тренажера, способного к адаптации с учетом реальных образцов мобильных роботов.
Ключевые слова: обучение оператора, тренажеры, мобильные роботы

Стр. 45 – 51

Ermolov I. L., Nikitin V. N., Sobolnikov S. A. Interactive Simulator with Adaptation Components for Training of Mobile Robots' Operators
The efficiency of ergatic system "robot — human-operator" depends drastically on quality of operator's training. Simulators used for such training are especially required to bear adequacy towards real robot and environment. This paper presents a new type of simulator capable to adapt to actual specimen of mobile robot.
Keywords: operator training, training simulator, UGVs


А. С. Заруднев, канд. техн. наук, вед. аналитик, Ю. В. Илюхин, д-p техн. наук, проф., Московский государственный технологический университет "СТАНКИН", il_yv178@mail.ru

Повышение производительности лазерных комплексов на основе прогноза контурной ошибки

Предложены метод построения и алгоритмы управления систем реализации движений рабочих органов высокопроизводительных лазерных комплексов, основанные на мехатронном подходе и зависимостях, позволяющих прогнозировать значения контурной ошибки и выбирать рациональные значения контурной скорости с учетом технологических ограничений.
Ключевые слова: лазерная резка, лазерные комплексы, производительность, контурная точность, мехатроника

Стр. 52 – 56

Zarudnev A. S., Ilyukhin Yu. V. On the Improvement of Laser Cutting Machines Productivity by Evaluation of Planimetric Error
This paper presents an approach to construction and control logic of high-speed laser cutting machines movement control systems based on the principles of mechatronics and dependencies that enables evaluation of planimetric error and assignment of cutting speeds on segmented trajectory with respect to technological requirements.
Keywords: laser cutting, laser complexes, productivity, planimetric accaracy, mechatronics


И. И. Дунин-Барковский, канд. техн. наук, доц., Ю. В. Подураев, д-p техн. наук, проф.,
Московский государственный технологический университет СТАНКИН, poduraev@mail.ru

Современные оптомехатронные системы для трехмерного оптического контроля объектов

Рассматривается применение прецизионных и высокоскоростных мехатронных систем для трехмерного оптического контроля в современных технологиях электронного производства. Рассмотрены особенности мехатронных систем оптического контроля, их структура, требования, предъявляемые к системам контроля и к их электромеханическим подсистемам. Приведены примеры применения оптомехатронных систем в современных технологиях сборки печатных плат методом монтажа на поверхности, изготовления керамических многослойных структур, изготовления интегральных схем методом "перевернутого кристалла ".
Ключевые слова: оптомехатронные системы, автоматические оптические системы контроля, активные системы технического зрения

Стр. 57 – 61

Dunin-Barkovsky I.I., Poduraev Ju. V. Modern Optomechatronic Systems for 3D Visual Objects' Inspections
This paper discusses application of precise and high-speed mechatronic systems for 3D visual control in electronics production. It studies mechatronic visual control systems, their structure, basic characteristics. Some examples of mechatronic visual control systems applications in electronics production are presented.
Keywords: optomechatronic systems, automatic visual control systems, active machine vision systems

Содержание


А. А. Грибков, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., Московский государственный технологический университет "Станкин"

Повышение точности и производительности автоматизированных систем весового порционного дозирования материалов

Рассматривается задача повышения точности и производительности весового порционного дозирования материалов. В качестве базовой технологии для решения заявленной задачи используется поэтапное дозирование. В рамках решения задачи оптимизации технологии дозирования рассматривается пример дозатора поэтапного действия и предлагаются алгоритмы оптимизации режимов поэтапного дозирования.
Ключевые слова: порционное дозирование материалов, оптимизация, режим дозирования, производительность

Стр. 61 – 65

Gribkov A. A. An Improvement of Accuracy and Productivity of Automated Weight Batching Systems
The author examines a problem of improvement of accuracy and productivity of automated weight batching systems. Stage-by-stage batching is used as a base technology for decision of the declared problem. Within framework of the problem decision a stage- by- stage dozer is considered and stage- by- stage batching modes optimization algorithms are offered.
Keywords: materials batching, optimization, batching mode, productivity

Содержание


В. Ф. Филаретов, д-р техн. наук, зав. лаб., Д. А. Юхимец, канд. техн. наук, науч. сотр., Э. Ш. Мурсалимов, аспирант, Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН

Особенности использования программной среды MatLab для визуального моделирования движений многозвенных манипуляторов*

Обсуждается разработка метода сопряжения среды MatLab с внешней программой визуализации движения многозвенного манипулятора для создания моделирующего комплекса для исследования систем управления этими манипуляторами. Предложен алгоритм автоматической синхронизации вычислительных процессов MatLab, который основан на использовании методов теории автоматического управления. Проведенные вычислительные эксперименты полностью подтвердили работоспособность и эффективность предложенного подхода.
Ключевые слова: моделирование, синхронизация, Mat-Lab, многозвенные манипуляторы, визуализация, системы управления

*Работа поддержана РФФИ (грант 10-07-00395) и ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России".

Стр. 66 – 71

Filaretov V. F., Yukhimets D. A., Mursalimov E. Sh. The Features of MatLab Using for Visual Simulation  of Multilink Manipulator Movement
This paper is dedicated to development of integration method of MatLab and external program for visualization of multilink manipulator movement in order to create the simulating complex for investigation of their control systems. It is offered to use the UDP protocol for data transmitting between MatLab and external program. But in this case we must solve the synchronization task for calculation processes of MatLab and external program. In this paper the algorithm of automatic synchronization of above-noted processes is offered. This algorithm is based on using of methods of automatic control theory. Carried out calculation experiments completely confirm the workability and efficiency of offered approach.
Keywords: simulation, synchronization, MatLab, multilink manipulators, visualization, control systems

Содержание


С. Л. Зенкевич, д-p физ.-мат. наук, проф., А. В. Назарова, канд. техн. наук, доц., Научно-учебный центр "Робототехника" МГТУ им. Н. Э. Баумана, zenkev@bmstu.ru, avn@bmstu.ru

Оценка параметра по информации от нескольких датчиков

Рассмотрена задача построения оценки скалярного параметра, измеряемого несколькими датчиками с различной точностью. В классе линейных оценок построена несмещенная и эффективная оценка параметра. Показано, что точность этой оценки выше, чем точность измерений каждого из датчиков. Приведен простой пример.
Ключевые слова: сенсорная система, измерение, оценка параметра

Стр. 71 – 73

Zenkevich S. L., Nazarova A. V. Combining Sensor Systems Data
The problem of estimating of scalar parameter, measured by different sensors, is discussed. The optimal estimation is derived, and it is shown, that this estimation is more precise than each of measurements of scalar parameter. The example is demonstrated.
Keywords: sensors, measurement, parameter estimation


Содержание


В. В. Яшунский, аспирант, Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет), vladimir.yashunsly@gmail.com

Разработка и исследование алгоритмов обработки изображения для системы технического зрения на основе фокусировки

Рассматриваются типы используемых в робототехнике систем технического зрения, выделяется область, в которой применение системы технического зрения на основе фокусировки является предпочтительной по сравнению с другими методами. Описывается аппаратная часть испытательного стенда и подход к построению алгоритма определения расстояний на основе обработки изображений.
Ключевые слова: система технического зрения, фокусировка

Стр. 74 – 77

Yashunskiy V.D. The Development and Research of Data Transform Algorithm for System of Technical Sight on Base of the Focussing
The article tells about different computer vision methods, used in robotics. It is demonstrated, there is an implementation area, where the use of a DFF system is preferable. The used hardware and a way of algorithm implementation are described.
Keywords: computer vision, curve fitting, depth from focus and defocus

Содержание

Наверх