Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ГРУППЫ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-4-112-122

Полный текст:

Аннотация

Многие управляемые объекты, в частности мобильные роботы, решают разнообразные задачи в априори неопределенных условиях. В связи с этим их математические модели, необходимые для создания качественных систем управления, являются неизвестными. Поэтому разработка методов синтеза адаптивных систем управления является актуальной. Значительная неопределенность задачи управления делает наиболее целесообразным применение адаптивных систем с идентификацией. В статье предлагается новый аналитический метод синтеза адаптивных систем управления движением группы мобильных роботов в условиях неопределенности. Этот метод ориентирован на решение задачи идентификации текущих математических моделей роботов с последующим синтезом систем управления движением каждого робота. Предлагаемый метод может быть реализован автоматически по мере необходимости. Он разработан на основе марковского метода идентификации, метода аналитического синтеза систем с управлением по выходу и воздействиям, а также с использованием стандартных нормированных передаточных функций. В целом этот метод позволяет синтезировать адаптивные системы управления с желаемыми качественными свойствами. Пробные ступенчатые воздействия небольшой интенсивности и оригинальный метод цифровой обработки информации используются при идентификации. Свойство системной инвариантности марковских параметров и их непосредственная связь с коэффициентами передаточных функций дискретных динамических систем являются основой метода цифровой обработки информации. Предполагается, что мобильные роботы являются полными или стабилизируемыми при всех возможных значениях их порядка и параметров. Предложенный метод может использоваться для создания систем управления различными техническими объектами, функционирующими в условиях неопределенности.

Об авторах

А. Р. Гайдук
Южный научный центр РАН
Россия


И. А. Каляев
Южный научный центр РАН
Россия


С. Г. Капустян
Южный научный центр РАН
Россия


И. О. Шаповалов
Институт робототехники и процессов управления ЮФУ
Россия


Список литературы

1. Капустян С.Г. Децентрализованный метод коллективного распределения целей в группе роботов // Известия вузов. Электроника. 2006. № 2. С.84-91.

2. Cheng, T.M. and Savkin, A.V. Decentralized control for mobile robotic sensor network self-deployment: Barrier and sweep coverage problems // Robotica. 2011. No. 29. P. 283-294.

3. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Управление подвижными объектами в определённых и неопределённых средах. М.: Наука, 2011. 350 с.

4. Каляев И.А., Гайдук А.Р., Капустян С.Г. Модели и алгоритмы коллективного управления в группах роботов. М.: Физматлит, 2009. 280 с.

5. Tayebi, A. Unit quaternion-based output feedback for the attitude tracking problem // IEEE Transactions on Automatic Control. 2008. No. 53(6). P. 1516-1520.

6. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высшая школа, 1976. 263 с.

7. Гайдук А.Р. Оптимальные и адаптивные системы автоматического управления. 2-е изд. Кисловодск: Изд-во КГТИ, 2018. 261 с.

8. Назарова А.В., Рыжкова Т.П. Система управления коллективом мобильных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 4. С. 45-50.

9. Лотоцкий В.А. Идентификация структур и параметров систем управления // Измерения, контроль, автоматизация. 1991. № 3-4. С. 30-39.

10. Goodwin G.C., Payne R.L. Dynamic system identification: experiment design and analysis. New York: Academic Press, 1977. 291 p.

11. Куценко К.В. Статистическая идентификация технологических объектов методом численного решения уравнения Винера-Хопфа // Труды XIX Международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии». Секция 7. Информатика и управление в технических системах. Томск, 2013. С. 268-269.

12. Интеллектуальное управление мобильными роботами в условиях неопределенности / А.Р. Гайдук, С.Г. Капустян, М.Ю. Медведев, А.А. Дьяченко, И.О. Шаповалов // Материалы 10-й Всероссийской мультиконференции (с. Дивноморское, Геленджик, Россия). Т. 2. Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2017. С. 253-255.

13. Гайдук А.Р. Теория и методы аналитических систем автоматического управления (Полиномиальный подход). М.: Физматлит, 2012. 415 с.

14. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т. 1. Линейные системы. 2-е изд., испр. и доп. М.: Физматлит, 2007. 288 с.


Для цитирования:


Гайдук А.Р., Каляев И.А., Капустян С.Г., Шаповалов И.О. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ГРУППЫ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018;22(4):112-122. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-4-112-122

For citation:


Gaiduk A.R., Kalyaev I.A., Kapustyan S.G., Shapovalov I.O. DESIGN OF THE CONTROL SYSTEM BY MOVEMENT OF ROBOTS MOBILE GROUP IN CONDITIONS OF UNCERTAINTY. Proceedings of the Southwest State University. 2018;22(4):112-122. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-4-112-122

Просмотров: 59


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)