Технология создания кибернетических моделей для синтеза и отработки регуляторов системы управления движением автономного необитаемого подводного аппарата

Горюнов Владимир Викторович
Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), заместитель начальника лаборатории, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-15-08, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Половко Сергей Анатольевич
к.т.н., ЦНИИ РТК, научно-исследовательский центр, научный руководитель центра, в.н.с., 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-47-64, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Щур Николай Алексеевич
к.ф.-м.н., ЦНИИ РТК, математик, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(812)552-15-08, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 30 октября 2020 года.

Аннотация
Рассмотрена технология создания кибернетических моделей для синтеза и отработки алгоритмов управления движением автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА). Приводится описание последовательности действий, выполняющихся на каждом из этапов разработки кибернетической модели: идентификация типа и параметров динамической модели, выбор типа регулятора, построение и анализ структурной схемы рассматриваемого контура регулирования, определение оптимальных параметров регулятора. Выполнен синтез регуляторов для стабилизации курса, дифферента и глубины для АНПА удобообтекаемой формы при управлении маршевыми движителями. Приводятся результаты численного моделирования и исследования влияния различных факторов на качество управления.

Ключевые слова
Кибернетическая модель, идентификация, регулятор курса, регулятор дифферента, регулятор глубины, управление движением, автономный необитаемый подводный аппарат, АНПА.

Благодарности
Результаты были получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России № 075-01195-20-01 «Исследование путей создания многофункционального модульного реконфигурируемого гиперизбыточного необитаемого подводного аппарата для интеграции в робототехнический комплекс трех сред базирования».

https://doi.org/10.31776/RTCJ.8407

Индекс УДК
681.5.015:629.584

Библиографическое описание
Горюнов В.В. Разработка схемотехнического решения и конструкции емкостной матрицы датчиков давления для применения в робототехнике / В.В. Горюнов, С.А. Половко, Н.А. Щур // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 8. - №4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2020. – С. 308-318. – Текст : непосредственный.

Литература

Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. – Санкт-Петербург: Профессия. – 2003. – 752 с. – Текст: непосредственный.
Подводные робототехнические комплексы: системы, технологии, применение / А.В. Инзарцев [и др.] // ИПМТ ДВО РАН. – Владивосток. – 2018. – 368 с. – Текст: непосредственный.
Гостилович С.О. Разработка и исследование системы управления движением подводного аппарата в вертикальной плоскости. Математическая модель подводного аппарата // Политехнический молодежный журнал. – 2018. – №2(19). – URL: http://ptsj.ru/catalog/menms/robots/254.html (дата обращения: 01.10.2020). – Текст: электронный.
Щур Н.А. Применение методов вычислительной гидродинамики для получения характеристик переходных процессов АНПА / Н.А. Щур, С.А. Половко, А.А. Деулин // Робототехника и техническая кибернетика. – Санкт-Петербург: ЦНИИ РТК. – №4(29), 2020. – С. 287-295. – Текст: непосредственный.

Полный текст статьи (pdf)