Исследование алгоритма распределения управляющих воздействий для управления движением гиперизбыточного подводного робота переменной конфигурации с винто-рулевыми колонками

Исследование алгоритма распределения управляющих воздействий для управления движением гиперизбыточного подводного робота переменной конфигурации с винто-рулевыми колонками

Солнышкин Станислав Алексеевич
Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК), программист, 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 18 октября 2023 года.

Аннотация
Рассмотрена задача управления движением мобильного гиперизбыточного подводного робота переменной конфигурации, в состав движительно-рулевого комплекса которого входят винто-рулевые колонки. В систему управления введен конфигуратор для решения задачи распределения управляющих воздействий. Это дает возможность синтезировать закон управления независимо от количества, расположения и вида компонентов движительно-рулевого комплекса. Исследован алгоритм распределения управляющих воздействий для определения, как управляющих воздействий, так и ориентаций винто-рулевых колонок.

Ключевые слова
Гиперизбыточный подводный робот, распределение управляющих воздействий, система управления, винто-рулевая колонка.

Благодарности
Результаты получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России на 2023 год № 075-01595-23-00 от 26.12.2022 FNRG-2022-0017 1021060307691-2-1.2.1;2.2.2 «Развитие теории синтеза оптимального управления гиперизбыточных роботов подводного базирования в условиях непрогнозируемых нестационарных течений и потоков».

DOI
10.31776/RTCJ.12206

Индекс УДК 
681.51:629.58:007.52

Библиографическое описание
Солнышкин, С.А. Исследование алгоритма распределения управляющих воздействий для управления движением гиперизбыточного подводного робота переменной конфигурации с винто-рулевыми колонками / С.А. Солнышкин // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 12. - № 2. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2024. – С. 124-131. – Текст : непосредственный.

Литература

  1. Fossen T.I. Handbook of marine craft hydrodynamics and motion control // John Wiley & Sons, 2011. – 575 р. – DOI:10.1002/9781119994138. – Text: electronic.
  2. Akram W. Robust Adaptive Control Allocation Schemes for Overactuated Underwater Vehicles under Actuator Faults / Akram W., Casavola A., Miškovic N. // IFAC-PapersOnLine. – 2022. – Т. 55. – №. 6. – Pp. 67-72. – Text: unmediated.
  3. A constrained thrust allocation algorithm for remotely operated vehicles / Baldini A. [et al.] // IFAC-PapersOnLine. – 2018. – Т. 51. – №. 29. – Pp. 250-255. – Text: unmediated.
  4. Khelassi A. Reconfigurable control design for over-actuated systems based on reliability indicators / Khelassi A., Weber P., Theilliol D. // 2010 Conference on Control and Fault-Tolerant Systems (SysTol). – IEEE, 2010. – Pp. 365-370. – Text: unmediated.
  5. Vayalali P. Redistributed pseudoinverse control allocation for actuator failure on a compound helicopter / Vayalali P., McKay M., Gandhi F. // Conference: The Vertical Flight Society's 76th Annual Forum & Technology Display. – 2020. – Text: unmediated.
  6. Солнышкин С.А. Отказоустойчивое управление движением гиперизбыточного автономного необитаемого подводного аппарата с применением конфигуратора // XVI-я Всероссийская Мультиконференция по проблемам управления «Робототехника и Мехатроника – 2023»: сборник материалов, Волгоградский государственный технический университет. – Текст: непосредственный.
  7. J. Morison. The force exerted by surface waves on piles / J. Morison, J. Johnson and S, Schaaf // Journal of Petroleum Technology, vol. 2, pp. 149-154, May 1950. – Text: unmediated.
  8. Основы теории движения подводных аппаратов / Е.Н. Пантов [и др.]. – Л.: Судостроение. – 1973. – Т. 210. – Текст: непосредственный.
  9. Kirchengast M. Control Allocation Techniques for Redundantly Actuated Systems. – 2018. – Text: unmediated.
  10. Fresk E. Full quaternion based attitude control for a quadrotor / Fresk E., Nikolakopoulos G. // 2013 European control conference (ECC). – IEEE, 2013. – Pp. 3864-3869. – Text: unmediated.
  11. Integral line-of-sight for path following of underwater snake robots / Kelasidi E. [et al.] // 2014 IEEE Conference on Control Applications (CCA). – IEEE, 2014. – Pp. 1078-1085. – Text: unmediated.

 Полный текст статьи (pdf)