Математическое моделирование и синтез управления процессом стыковки автономного необитаемого подводного аппарата

Половко Сергей Анатольевич
к.т.н., Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (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.

Фролов Дмитрий Александрович
ЦНИИ РТК, м.н.с., 194064, Санкт-Петербург, Тихорецкий пр., д. 21, тел.: +7(911)717-67-35, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 05 ноября 2020 года.

Аннотация
Рассмотрена задача синтеза управления процессом стыковки АНПА с контейнером, которая относится к классу задач терминального управления. Предложена методика синтеза двухуровневой системы управления, базирующаяся на выделении доминантной компоненты вектора состояния и прогнозирования динамики остальных компонент на каждом шаге управления. При этом по результатам экстраполяции динамики к терминальной точке определяется значение ограничения на производную доминантной компоненты. Выполнен синтез двухуровневой системы управления вертикальной стыковкой для конкретной пары АНПА – контейнер. Проведен подробный анализ синтезированной системы управления на разработанной математической модели.

Ключевые слова
Стыковка АНПА, терминальное управление, доминирующая компонента, двухуровневая система управления.

Благодарности
Результаты были получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России № 075-01195-20-00 «Методы автоматического синтеза оптимального управления поведением группы роботов на основе ситуационного анализа с применением семантических технологий».

https://doi.org/10.31776/RTCJ.8403

Индекс УДК 
681.51:629.58

Библиографическое описание
Половко С.А. Математическое моделирование и синтез управления процессом стыковки автономного необитаемого подводного аппарата / С.А. Половко, Д.А. Фролов // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 8. - №4. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2020. – С. 266-275. – Текст : непосредственный.

Литература

1. Бортовые терминальные системы управления: Принципы построения и элементы теории / Б.Н. Петров [и др.]. – Москва: Машиностроение. – 1983. – 200 с. – Текст: непосредственный.
2. Бутковский А.Г. Финитное управление линейными системами с сосредоточенными параметрами / А.Г. Бутковский, Л.Н. Полтавский // Автоматика и телемеханика. – 1967. – В. 9. – С. 44-58. – Текст: непосредственный.
3. Finite-time control of linear systems: a survey / F. Amato [et al.] // Current trends in nonlinear systems and control. – Birkhäuser Boston. – 2006. – С. 195-213. – Text: unmediated.
4. Bhat S.P. Finite-time stability of continuous autonomous systems / S.P. Bhat, D.S. Bernstein // SIAM Journal on Control and Optimization. – 2000. – Т. 38. – №. 3. – С. 751-766. – Text: unmediated.
5. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. – БХВ-Петербург. – 2007. – Текст: непосредственный.

Полный текст статьи (pdf)