Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Методы синтеза робастного и адаптивного управления необитаемыми подводными аппаратами

Диссертация: Методы синтеза робастного и адаптивного управления необитаемыми подводными аппаратами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В седьмой главе проанализированы особенности функционирования СПС с неидеальными усилительными и исполнительными элементами. Этот анализ позволил уточнить условия возникновения, существования, и устойчивости режима высокочастотных переключений в СПС с реальным релейным переключающим устройством, имеющим характеристику гистерезисного типа. Определены условия сохранения свойств робастности СПС при… Читать ещё >

Методы синтеза робастного и адаптивного управления необитаемыми подводными аппаратами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НПА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Анализ существующих методов описания динамики НПА
    • 1. 2. Анализ используемых систем управления НПА
    • 1. 3. Применение принципов адаптивности и робастности при построении систем управления НПА
    • 1. 4. Постановка задач исследования
    • 1. 5. Выводы
  • ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НПА И ПОСТРОЕНИЕ ЖЕЛАЕМЫХ ТРАЕКТОРИЙ ЕГО ДВИЖЕНИЯ
    • 2. 1. Кинематика пространственного движения НПА
    • 2. 2. Динамика пространственного движения НПА
    • 2. 3. Математическая модель движителя
    • 2. 4. Декомпозиция математической модели 'НПА
    • 2. 5. Разработка алгоритма синтеза многоуровневой СУ НПА
    • 2. 6. Формирование желаемой траектории движения и желаемого закона изменения скорости НПА
    • 2. 7. Результаты численного моделирования системы формирования траектории НПА
    • 2. 8. Выводы
  • ГЛАВА 3. МЕТОДЫ СИНТЕЗА САМОНАСТРАИВАЮЩИХСЯ СИСТЕМ С ЭТАЛОННЫМИ МОДЕЛЯМИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НПА
    • 3. 1. Синтез нелинейной коррекции для локальной подсистемы управления движителем при его номинальных параметрах
    • 3. 2. Синтез самонастраивающегося регулятора с эталонной моделью для подсистемы управления движителем
    • 3. 3. Особенности формирования законов управления движителями при использовании их уточненной математической модели
    • 3. 4. Численное моделирование подсистемы управления движителем
    • 3. 5. Синтез СНС с эталонной моделью и нелинейной коррекцией для децентрализованного управления скоростью НПА
    • 3. 6. Численное моделирование подсистемы децентрализованного управления скоростью НПА
    • 3. 7. Результаты экспериментального исследования одноканальной
  • СНС при управлении электромеханическим объектом
    • 3. 8. Разработка и обоснование метода синтеза СНС с эталонной моделью для централизованного управления скоростью НПА
    • 3. 9. Разработка самонастраивающихся регуляторов для отдельных каналов управления скоростью
    • 3. 10. Исследование системы централизованного управления скоростью КОПА в различных режимах работы
    • 3. 11. Выводы
  • ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СНС С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОГО РЕСУРСА УПРАВЛЕНИЯ
    • 4. 1. Постановка задачи исследования СНС с эталонной моделью при наличии ограничений на управляющий сигнал
    • 4. 2. Определение условий устойчивости процесса самонастройки и минимально необходимого значения амплитуды сигнала z
    • 4. 3. Определение показателей качества реализуемых процессов управления
    • 4. 4. Определение диапазона реализуемых процессов управления при заданных значениях параметров ОУ и коэффициента kflg
    • 4. 5. Определение величины khg, достаточной для реализации желаемого процесса при заданных значениях параметров ОУ
    • 4. 6. Анализ СНС с неидеальностью и синтез закона адаптивной подстройки амплитуды разрывного управляющего сигнала
    • 4. 7. Результаты численного моделирования СНС с подстройкой амплитуды разрывного управляющего сигнала
    • 4. 8. Выводы
  • ГЛАВА 5. МЕТОДЫ СИНТЕЗА СИСТЕМ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ НПА
    • 5. 1. Синтез СПС для децентрализованного управления скоростью движения НПА
    • 5. 2. Исследование синтезированной СПС для децентрализованного управления скоростью НПА
    • 5. 3. Результаты экспериментального исследования одноканальной
  • СПС при управлении электромеханическим объектом
    • 5. 4. Результаты экспериментального исследования одноканальной
  • СПС при управлении необитаемым подводным аппаратом
    • 5. 5. Разработка системы с переменной структурой для централизованного управления скоростью движения НПА
    • 5. 6. Исследование синтезированной многоканальной СПС для централизованного управления скоростью НПА
    • 5. 7. Синтез контура управления положением НПА
    • 5. 8. Исследование многоканальной СПС с нелинейной коррекцией в режиме управления положением НПА
    • 5. 9. Выводы
  • ГЛАВА 6. МЕТОД СИНТЕЗА МНОГОКАНАЛЬНОЙ СПС
  • ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЕМ НПА
    • 6. 1. Создание и обоснование метода синтеза СПС для управления положением НПА на основе его полной математической модели
    • 6. 2. Численное моделирование многоканальной СПС для управления^ положением НПА
    • 6. 3. Разработка метода синтеза СПС с нелинейной коррекцией для управления пространственной ориентацией НПА
    • 6. 4. Выводы
  • ГЛАВА 7. АНАЛИЗ СПС ПРИ НАЛИЧИИ НЕИДЕАЛЬНОСТЕЙ И
  • ОГРАНИЧЕНИЙ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
    • 7. 1. Исследование СПС с неидеальностью переключающего устройства
    • 7. 2. Обоснование зависимости параметра скольжения в СПС от положения линии переключения на фазовой плоскости
    • 7. 3. Исследование СПС при наличии ограничений управляющего сигнала
    • 7. 4. Выводы
  • ГЛАВА 8. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АДАПТИВНОЙ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРОВ В СИСТЕМАХ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ
    • 8. 1. Создание адаптивного алгоритма настройки положения линии переключения в одноканальной СПС.2698:2. Расчет коэффициентов адаптивного регулятора. в одноканальной СПС
    • 8. 3. Разработка адаптивного СПС-регулятора и устройства1 идентификации параметра скольжения
    • 8. 4. Особенности метода адаптивной настройки положения поверхностей скольжения в многоканальной СПС
    • 8. 5. Результаты численного моделирования адаптивных СПС
    • 8. 6. Выводы

Создание высококачественной подводной робототехники является одним из важнейших направлений в области исследования и освоения Мирового океана. Особое место в арсенале соответствующих технических средств занимают необитаемые подводные аппараты (ЕЛА), позволяющие исключить непосредственное присутствие человека в опасной для него зоне подводных работ. В настоящее время количество созданных в нашей стране и за рубежом НПА постоянно растет, а область их применения значительно расширяется. Среди выполняемых НПА видов работ в океане можно особо выделить поиск, обследование и подъем затонувших объектов, прокладывание и инспекцию подводных сооружений и коммуникаций (трубопроводов и кабельных линий), разведку и эксплуатацию нефтяных и газовых месторождений на шельфе, обследование, акустическое профилирование и картографирование рельефа больших районов морского дна, океанографические исследования и мониторинг водной среды, осуществление работ военного назначения [3].

Для эффективного решения возникающих при этом задач НПА, представляющие собой сложные многомерные и многосвязные нелинейные динамические объекты, функционирующие в условиях параметрической неопределенности и нестационарности, должны обладать качественными системами управления (СУ). Так, для выполнения сложных маневров в рабочей зоне СУ должна обеспечивать точное движение НПА по заданным пространственным траекториям в широком диапазоне скоростей с одновременным изменением как линейных, так и угловых координат. В других случаях (например, при зависании подводного аппарата вблизи объекта работ) требуется точное позиционирование НПА в заданной точке пространства с компенсацией всех возможных внешних возмущений. Как следствие, проблема синтеза систем управления пространственным движением НПА приобретает особую актуальность.

Трудность решения этой проблемы обусловлена наличием целого ряда специфических факторов, связанных с влиянием на НПА окружающей вязкой среды. В частности, при движении в водной среде неконтролируемо изменяются его массо-инерционные характеристики из-за влияния присоединенных масс и моментов инерции жидкости. При перемещении с большой скоростью и одновременном изменении нескольких координат возникает сильное взаимовлияние между каналами управления движением по отдельным степенями свободы БОТА. На подводный аппарат действуют изменяющиеся и трудно идентифицируемые гидродинамические (вязкое трение) и гидростатические (подъемная сила, опрокидывающий момент) силы и моменты, зависящие от режимов его движения. В результате при решении задачи синтеза СУ НПА имеет место недостаточность априорной информации о параметрах и характеристиках этих сложных динамических объектов. Зачастую на этапе формирования математической модели НПА удается получить сведения лишь о граничных значениях ее коэффициентов.

Существенное влияние на динамику всего НПА оказывает и динамика движителей, описываемых (с учетом окружающей вязкой среды) сложными нелинейными уравнениями с переменными параметрами. Значительную сложность при реализации сигналов управления аппаратом представляет необходимость формирования кинематических соотношений, позволяющих осуществить переход от связанной к абсолютной системе координат НПА.

Значительный вклад в развитие современной подводной-робототехники и методов синтеза систем управления НПА внесли отечественные и зарубежные ученые М. Д. Агеев, Е. Н. Пантов, В. С. Ястребов, J.V.Amerongen, T.I.Fossen, J.-J.E.Slotine, T.J.Tarn, D.R.Yoerger и др. Работы по данной тематике ведутся в таких российских научных организациях, как МГТУ им. Н. Э. Баумана, ИПМ РАН им. М. В. Келдыша, ИО РАН им. П. П. Ширшова, ИПМТ ДВО РАН и других. Под руководством академика М. Д. Агеева сложилась научная школа на Дальнем Востоке России, занимающаяся разработкой НПА и их систем управления.

Однако в области созданияподходов и методов, синтеза СУ НПА остается много нерешенных проблем. В условиях существенного влияния указанных выше факторов становится неэффективным использование известных и достаточно хорошоразработанных методов линейной теории-управления. Как следствие, многие существующие СУ, построенные на базе линеаризованных или слишком упрощенных нелинейных моделей. НПА, оказываются способны обеспечить лишь некоторые простые, хотя и важные на практике, типы движения НПА (например, прямолинейное движение), а в более сложных режимах движения они значительно снижают показатели качества, а зачастую вообще теряют работоспособность.

Среди разработанных к настоящему времени систем управления такими нестационарными нелинейными динамическими объектами, как подводные аппараты^ наиболее перспективными являются адаптивные и робастные системы, способные сохранять заданные динамические свойства и, показатели качества в условиях значительных изменений параметров объекта управления (ОУ) и наличия внешних возмущений [8,99,102,137,149,174,205, 251]. Их синтезу и исследованию посвящены работы Б. Р. Андриевского, И. В. Мирошника, В. О. Никифорова, А. В. Тимофеева, А. Л. Фрадкова, J.J.Craig, A.N.Isidory, K.S.Narendra и др.

В «то же время существующие подходы и методы синтеза нелинейных, самонастраивающихся и адаптивных, систем из-за высокой размерности и многосвязности объекта управления в большинстве своем приводят к реализации слишком сложных и дорогостоящих управляющих устройств. Зачастую они имеют низкое быстродействие, требуют непрерывной идентификации параметров НПА и подстройки большого количества коэффициентов регуляторов, что сдерживает их практическое применение.

Как показывают результаты многочисленных исследований, наиболее простые и эффективные законы адаптивного и робастного управления неопределенными и нестационарными объектами удается сформировать в классе систем с разрывными управляющими сигналами, к которым относятся системы с переменной структурой (СПС) и самонастраивающиеся системы (СНС) с эталонной моделью [22,23,40,52,136,138].

Основы построения таких СУ заложены в трудах российских ученых Ю. А. Борцова, С. В. Емельянова, Б. Н. Петрова, В. Ю. Рутковского, В. И. Уткина. Дальнейшее развитие методов синтеза СПС и СНС дано в работах Ю. Ю. Воронина, В. П. Грехова, Д. Б. Изосимова, С. А. Красновой, И. Н. Крутовой, Г. А. Французовой. Применению этих методов при синтезе СУ НПА посвящены работы Л. В. Киселева, А. А. Дыды, В. Ф. Филаретова, К.К.ОоЬееп, Е.11Ле??егу8, W. Li, .Г.-Т.Е^ойпе, Б.К.Уоег§ ег и др.

Использование сигнальных законов самонастройки по явным и неявным моделям в рамках структур СПС и СНС позволяет обеспечить хорошее быстродействие и высокую динамическую точность синтезируемых СУ и регуляторов, а также простоту их практической реализации. Однако при несомненных достоинствах указанных подходов общие методы, позволяющие синтезировать такие системы именно для НПА, до настоящего времени недостаточно развиты. Имеются примеры (особенно в публикациях зарубежных авторов) построения этих СУ для конкретных объектов (в том числе и НПА), но без достаточно глубокого теоретического обоснования. Именно решению важной и актуальной проблемы развития и практического использования подходов, методов и алгоритмов синтеза СПС и СНС для управления НПА посвящено содержание диссертационной работы.

Целью диссертации является создание, теоретическое обоснование и развитие комплекса новых методов синтеза робастных и адаптивных систем с разрывными управляющими сигналами, обеспечивающих требуемые показатели качества управления НПА и их инвариантность в условиях неопределенности или быстрого изменения трудно идентифицируемых параметров этих объектов и внешних воздействий, а также наличия неидеальностей и ограничений мощности исполнительных элементов.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие основные задачи:

— создание методов синтеза систем с нелинейной коррекцией и сигнальной настройкой по эталонной модели для централизованного и децентрализованного управления скоростью движения НПА, а также локальных подсистем управления движителями подводного аппарата;

— разработка и развитие методов синтеза многоканальных СПС, в том числе с использованием нелинейных корректирующих устройств, предназначенных для централизованного и децентрализованного управления скоростью, пространственным положением и ориентацией НПА;

— создание методов синтеза систем с разрывным управлением с учетом неидеальностей переключающих элементов и ограничений мощности исполнительных устройств, определение особенностей функционирования указанных систем в этих условиях и модификация законов управления для повышения их эффективности в реальных условиях эксплуатации;

— разработка и теоретическое обоснование методов адаптивной подстройки параметров явных и неявных эталонных моделей в системах с разрывным управлением для обеспечения максимального быстродействия;

— разработка метода формирования программных сигналов при управлении движением НПА в пространстве, обеспечивающего автоматическое изменение скоростного режима этого движения при выходе исполнительных элементов на ограничения;

— проектирование на основе созданных методов и исследование в различных режимах функционирования новых регуляторов, обеспечивающих повышенное быстродействие и динамическую точность управления НПА.

В качестве основных режимов работы НПА в диссертации рассматривается отслеживание ими сложных пространственных траекторий при высоких скоростях движения, а также точный выход в определенную точку пространства с требуемой ориентацией и стабилизация в этой точке. Полная модель подводного аппарата, описывающая его движение в этих режимах, является многомерной, нелинейной, нестационарной, содержит перекрестные связи и неконтролируемые внешние воздействия со стороны вязкой среды. Все эти факторы учитываются при синтезе глобальной многоуровневой СУ сложным пространственным движением НПА.

Оба разрабатываемых в диссертации типа систем с разрывным управлением (СПС и СНС) имеют свои особенности, которые определяют их области применения. В СПС весь сигнал управления является релейным, поэтому их следует применять в тех случаях, когда предъявляются наиболее жесткие требования к качеству управления НПА, а проблемы с возможной перегруженностью исполнительных элементов второстепенны. Особая необходимость в реализации скользящих режимов возникает при движении аппарата в относительной близости к объекту работ, так как монотонный характер переходных процессов при любых изменениях параметров НПА гарантирует предотвращение столкновений с объектом. СНС обеспечивают более мягкое управление (так как релейным в них является только сигнал самонастройки), но также имеют некоторые недостатки, в частности, необходимость построения дополнительного устройства — эталонной модели.

В работе предложено два основных подхода к синтезу СПС и СНС, связанных с построением централизованного и децентрализованного управления НПА. Выбор одного из них определяется особенностями модели и режима движения подводного аппарата. Если основным режимом является режим движения НПА с малой скоростью, то взаимовлияние между подсистемами будет невелико, и в этом случае вполне эффективными будут системы децентрализованного управления. При синтезе таких систем предложено производить декомпозицию полной модели НПА с выделением уравнений, описывающих изменение каждой его координаты. Согласно этому методу система разбивается на шесть сепаратных подсистем, соответствующих отдельным степеням свободы НПА. В каждой из них полностью сохраняются все взаимовлияния и взаимодействия с остальными пятью подсистемами, которые имеют место в процессе произвольного пространственного движения НПА, но при этом они рассматриваются, как ограниченные внешние возмущения для отдельных подсистем. Естественно, системы децентрализованного управления оказываются наиболее простыми.

Однако при движении НПА с большой скоростью, когда взаимовлияния между подсистемами велики, для их компенсации в рамках систем децентрализованного управления может потребоваться реализация релейных сигналов слишком большой величины (причем в течение всего процесса управления). Этого недостатка лишены более сложные системы централизованного управления, которые рекомендуются именно для таких НПА, у которых основным является режим движения с большой скоростью.

Следует отметить, что даже после декомпозиции модель динамики каждой подсистемы остается весьма сложной, особенно с учетом динамики движителей, поэтому в работе предлагается процедура поэтапного синтеза СУ НПА. На первом этапе предложено синтезировать локальную подсистему управления движительным комплексом с целью стабилизации его параметров и придания движителю свойств линейного апериодического звена. На втором этапе синтезируется СНС или СПС в контуре управления скоростью НПА для обеспечения инвариантности к изменяющимся параметрам объекта и компенсации динамического взаимовлияния между подсистемами. И затем, на третьем этапе, разрабатывается нелинейный закон управления положением НПА (в контуре управления положением) с целью обеспечения требуемых динамических свойств и показателей качества независимо от кинематических взаимосвязей между подсистемами. При этом сформированная на предыдущем этапе подсистема управления скоростью рассматривается в качестве ОУ с уже застабилизированными параметрами.

Указанный подход позволяет не только упростить процедуру синтеза, но и применить на каждом этапе различные (наиболее эффективные) законы и способы управления. Кроме этого, в работе предложен также и альтернативный подход, который заключается в синтезе единой (одноконтурной) СПС для управления непосредственно положением и ориентацией НПА в пространстве. В этом случае синтез проводится на базе преобразованной математической модели, учитывающей как особенности его динамики, так и кинематические взаимосвязи между всеми подсистемами.

В диссертации выполнен анализ влияния на функционирование СНС с эталонной моделью и СПС неидеальностей переключающих устройств и ограничений управляющих сигналов, которые не учитываются в большинстве известных методов. Разработан подход к выбору желаемых процессов управления и определению наилучших показателей качества, достижимых в СНС и СПС в указанных условиях. Сформулировано и доказано свойство робастности СПС при наличии неидеальности гистерезисного типа, и получена оценка точности ее работы по сравнению с идеальным режимом скольжения. Предложено решение важной проблемы, заключающейся в разработке и обосновании законов адаптивной подстройки параметров управляющих устройств в СНС и СПС для повышения их быстродействия и снижения нагрузки на исполнительные элементы.

По результатам проведенных исследований и разработок сформулированы следующие основные положения, выносимые на защиту:

— принцип построения многоуровневых иерархических систем управления НПА на основе декомпозиции его математической модели;

— методы синтеза и законы формирования нелинейной коррекции для движителей и для НПА в целом при номинальных параметрах ОУ;

— методы построения СНС с сигнальной самонастройкой по эталонной модели для управления отдельным движителем и скоростью движения НПА;

— методы синтеза СПС для управления скоростью и положением НПА в пространстве, обладающих свойством робастности за счет формирования скользящих режимов;

— доказательство условий устойчивости процессов самонастройки в СНС, возникновения и существования режимов скольжения в СПС с учетом особенностей нелинейных многомерных и многосвязных ОУ;

— доказательство зависимости между характеристиками разрывных управляющих сигналов и текущим состоянием СНС и СПС;

— методы адаптивной подстройки управляющих устройств в СНС и СПС, не требующие идентификации текущих значений параметров НПА.

В соответствии с поставленными задачами определена структура диссертации, состоящей из введения, восьми глав, заключения и списка литературы.

В первой главе дан подробный анализ существующих методов и систем управления сложными нелинейными динамическими объектами в условиях параметрической неопределенности и нестационарности. Рассмотрены методы описания динамики и типы систем управления НПА. Определены преимущества и недостатки существующих методов и намечены перспективные подходы к синтезу наиболее качественных СУ, обеспечивающих НПА высокую динамическую точность при их скоростном перемещении по сложным пространственным траекториям. На основе проведенного анализа определены основные подходы к решению проблемы синтеза систем управления НПА: разработка самонастраивающихся систем с эталонными моделями и систем с переменной структурой, в том числе и с элементами адаптации. Конкретизирована постановка задачи исследования.

Во второй главе диссертации дано детальное описание используемой полной математической модели пространственного движения НПА, а также модели его движительного комплекса. Обоснована стратегия и сформирован многоступенчатый алгоритм синтеза многоуровневой СУ движением НПА с учетом эффектов взаимовлияния между степенями свободы и воздействий со стороны окружающей вязкой среды. Разработан метод построения желаемых траекторий пространственного движения НПА в водной среде.

Третья глава посвящена разработке методов синтеза СНС с эталонной моделью для отдельных подсистем и всего НПА в целом. Прежде всего синтезирована локальная подсистема управления каждым движителем НПА, представляющая собой совокупность нелинейного регулятора, который обеспечивает желаемую динамику ОУ при заданных номинальных параметрах, и блока самонастройки (с эталонной моделью), который позволяет сохранить высокую динамическую точность управления движителем при неконтролируемом изменении его параметров в широких пределах. Далее в соответствии с предложенной процедурой на этапе синтеза подсистемы управления скоростью движения НПА разработаны различные варианты СУ с нелинейной коррекцией и сигнальной самонастройкой по эталонной модели, обеспечивающие инвариантность к изменяющимся параметрам объекта и внешним возмущениям. Первый вариант СНС реализует принцип децентрализованного управления и строится на основе математической модели НПА, полученной с применением метода декомпозиции. Во втором варианте синтезируется СНС с эталонной моделью для управления скоростью движения НПА при использовании централизованной модели его динамики, представленной в матричной форме. Далее с учетом общего вида полученных законов самонастройки в главе сформированы относительно простые для реализации адаптивные регуляторы, устанавливаемые в каждую степень свободы НПА.

В четвертой главе исследована возможность реализации заданных эталонных процессов управления (эталонной динамики) и определения наилучших показателей качества, достижимых в СНС с моделью при наличии ограничений управляющего сигнала. Сформулированы условия устойчивости процесса самонастройки в виде неравенств для параметров, ОУ и некоторого коэффициента, характеризующего соотношение величин сигнала самонастройки и задающего воздействия. На основании этих условий найдена минимальная амплитуда сигнала самонастройки, которая требуется для компенсации любых изменений параметров ОУ в заданном диапазоне. Предложен и обоснован метод адаптивной подстройки параметров разрывного управляющего сигнала в СНС, обеспечивающий расширение диапазона отрабатываемых входных воздействий и уменьшение нагрузки на исполнительные элементы без нарушения условий устойчивости и при этом не требующий идентификации изменяющихся параметров ОУ.

В пятой главе решена задача синтеза СПС для управления скоростью движения НПА. Разработаны управляющие устройства для отдельной подсистемы управления скоростью движения НПА (по одной из координат) и для контура управления скоростью в целом. Независимость процессов управления от текущих значений переменных параметров ОУ, компенсация взаимовлияния между подсистемами и внешних возмущений обеспечены за счет реализации в СПС скользящего режима. В процессе синтеза решена задача формирования такого управляющего сигнала, который гарантирует выполнение условий возникновения, существования и устойчивости скользящего режима. Для обеспечения нормального функционирования СУ в режиме достаточно больших скоростей движения НПА предложен вариант построения СПС для централизованного управления одновременно всеми каналами ОУ. Затем с учетом уже синтезированных СУ сформирована нелинейная коррекция в контуре управления положением НПА.

В шестой главе диссертации разработана методика синтеза СПС для управления непосредственно положением и ориентацией НПА в пространстве (без разделения системы управления на контуры скорости и положения). В результате удалось получить универсальный закон управления в классе СПС для многомерного и многоканального объекта в компактной матричной форме, удобный для дальнейшего использования при синтезе адаптивной СУ. Сформированный на основе метода Ляпунова закон векторного управления движением НПА обеспечивает существование устойчивого режима скольжения по пересечению многомерных поверхностей в пространстве координат системы и тем самым гарантирует инвариантность к любым изменениям параметров ОУ и внешних воздействий в заданных пределах без их идентификации. На основе предложенного общего подхода синтезирована многоканальная СПС с предварительной нелинейной коррекцией для управления ориентацией НПА в процессе его пространственного движения.

В седьмой главе проанализированы особенности функционирования СПС с неидеальными усилительными и исполнительными элементами. Этот анализ позволил уточнить условия возникновения, существования, и устойчивости режима высокочастотных переключений в СПС с реальным релейным переключающим устройством, имеющим характеристику гистерезисного типа. Определены условия сохранения свойств робастности СПС при наличии указанных неидеальностей. Кроме того, установлена однозначная зависимость между величиной коэффициента наклона линии скольжения (его близостью к некоторому предельному значению, для которого еще сохраняется устойчивый скользящий режим) и некоторой характеристикой управляющего сигнала, легко доступного для измерения. В дальнейшем указанная зависимость использована для реализации новых законов адаптивной настройки линии скольжения, основанных на информации о структуре управляющего сигнала и не требующих измерения трудно идентифицируемых параметров объекта. С целью оценки работоспособности синтезированных систем в реальных условиях эксплуатации проведено исследование СПС при наличии ограничений управляющего сигнала. Разработан подход к выбору желаемых процессов управления и определению наилучших показателей качества, достижимых в СПС в указанных условиях.

Восьмая глава посвящена разработке метода синтеза СПС для управления движением НПА с адаптивной настройкой параметров линии (или поверхности) скольжения. Для повышения быстродействия уже синтезированной одноканальной СПС предложен адаптивный закон формирования управляющего сигнала, который позволяет увеличивать коэффициент наклона линии скольжения при отклонении параметров НПА от наихудших значений, что приводит к уменьшению времени движения по линии переключения. Чтобы избежать непосредственной идентификации изменяющихся параметров НПА для контроля выполнения условия существования скользящего режима, на базе обоснованных в диссертации теоретических положений разработан способ косвенной оценки текущего состояния СУ с использованием в качестве информационного самого управляющего сигнала, который формируется в переключающем устройстве и легко доступен для измерения. При этом для реализации устройства настройки коэффициента линии скольжения использована установленная в работе зависимость. Аналогичный подход реализован и в многоканальной СПС. Предложенный закон адаптивной настройки обеспечивает максимально возможное быстродействие и высокую динамическую точность системы без нарушения условий существования скользящего режима.

В диссертации представлены и проанализированы результаты численного моделирования всех синтезированных систем управления НПА, а также исследования одноканальных СПС и СНС в ходе натурных экспериментов с использованием специального электромеханического стенда и малогабаритного необитаемого подводного аппарата. Эти результаты подтвердили эффективность предлагаемых подходов и методов синтеза.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе, и сделаны обобщающие выводы.

По теме диссертации опубликовано 79 работ, из них две монографии, 10 статей в журналах из списка ВАК РФ, 12 патентов на изобретения. Отдельные положения работы докладывались более чем на 20 международных, а также на всероссийских и региональных научных конференциях.

Сравнительная простота реализации и высокая эффективность предложенных в диссертации методов и законов управления позволяет использовать их при проектировании различных НПА, предназначенных для осуществления сложных перемещений в водной среде. Разработанные в диссертации системы и устройства должны существенно расширить функциональные возможности НПА, а также значительно повысить производительность и качество выполнения ими различных подводно-технических операций и работ.

11АНАЛИЗ МЕТОДОВ СИНТЕЗА еИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НШШ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Широкий спектр новых возможностей, открывающихся: передисследователями Мирового океана? благодаря, использованию? подводных автономных и телеуправляемых необитаемых аппаратов, обусловливает бурный рост интереса ученых и конструкторов к проблемам проектирования' и эксплуатации данного класса технических средств.

Общее представление о современном состоянии и перспективах подводной робототехники дают работы [2,3,5,6,11,12,19,60,61,116,130,158 160,285,291]. Их анализ показывает значительное расширение области применения НПА, прежде всего за счет выполнения ими новых видов работ в океане, среди которых, как уже отмечалось, выделяются поиск, осмотр и подъем затонувших объектовпрокладывание и инспекция подводных трубопроводов, m кабелей [64,249], разведка и эксплуатациянефтяных и газовых месторождений, обследование и. картографирование больших районов морского дна [217] и мониторинг водной' среды, проведение научных исследований, осуществление работ военного назначения [62] и др.

В свою очередь, увеличение разнообразия и сложности: решаемых с помощью НПА задачвлечет за собой постоянное усложнение конструкции! подводных аппаратов и требует создания новых, более совершенных систем управления ими. В качестве примера последних достижений в этой области можно привести построение интеллектуальных СУ НПА [266], в том числе с использованием нейронных сетей [200,211,250] и нечеткой логики [69,213].

В данной главе выполняется анализ предлагаемых отечественными и зарубежными учеными подходов к созданию систем управления НПА, на его основе определяются наиболее перспективные путипостроения таких систем. Затем формулируются цель и задачиисследования по разработке различных методов, синтеза высококачественных СУ подводными аппаратами, а также выделяются основные этапы их построения.

8.6. Выводы.

1. Разработан и теоретически обоснован закон адаптивной настройки — коэффициентов регуляторов в одноканальных и многоканальных СПС, не требующий идентификации изменяющихся параметров объекта и обеспечивающий автоматическое изменение положения (параметров) линий или поверхностей скольжения в некоторых диапазонах, ограниченных условиями существования скользящего режима.

2. В качестве критерия сохранения указанных условий предложено использовать текущие значения параметров скольжения, являющихся характеристиками управляющих сигналов и поэтому легко доступных для непосредственного измерения в каждом канале управления.

3. Результаты численного моделирования подтвердили, что синтезированный алгоритм адаптивной настройки коэффициентов управляющего устройства гарантирует максимально возможную скорость протекания режимов скольжения (а следовательно, и максимально возможное быстродействие и высокую динамическую точность системы в целом) при управлении одновременно всеми пространственными координатами многосвязного нестационарного динамического объекта с учетом значительных вариаций его параметров. Применение адаптивного алгоритма позволило более чем в 2 раза уменьшить время переходного процесса в системе при благоприятных значениях параметров НПА.

4. По предложенной методике сформированы структуры регуляторов, реализующих настройку линии скольжения и идентификацию параметра скольжения на основе как цифровых, так и аналоговых устройств. Получены соотношения, позволяющие рассчитать параметры блока изменения структуры в соответствии с требованием сохранения в системе устойчивого режима переключений при любых параметрах объекта управления из заданного диапазона и тем самым обеспечить синтез высококачественного адаптивного регулятора для подводного аппарата.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертации на основе единого методологического подхода решена научная проблема создания и теоретического обоснования комплекса новых методов синтеза робастных, самонастраивающихся и адаптивных систем для управления пространственным движением НПА в условиях параметрической неопределенности и нестационарности, наличия воздействий со стороны окружающей вязкой среды, с учетом неидеальности усилительных и исполнительных элементов и ограничений управляющих сигналов.

При решении указанной проблемы получены следующие основные теоретические и практические результаты.

1. Предложен способ декомпозиции сложной многомерной модели подводного аппарата на подсистемы, соответствующие его отдельным степеням подвижности, а также на контуры управления скоростью и положением НПА. Определена последовательность синтеза многоуровневых иерархических СУ на основе полученной децентрализованной модели.

2. Разработан метод синтеза локальных адаптивных систем с нелинейной коррекцией и самонастройкой по эталонной модели для управления отдельными движителями и для децентрализованного управления скоростью НПА, позволяющих компенсировать значительное и быстрое изменение параметров ОУ. Предложен новый подход к формированию сигнала самонастройки, позволяющий варьировать его амплитуду в зависимости от состояния СУ и тем самым снижать нагрузку на исполнительные элементы в благоприятных режимах работы.

3. Разработан метод синтеза СНС с эталонной моделью для централизованного управления скоростью движения НПА, позволяющий компенсировать сильное взаимовлияние между степенями подвижности без предварительной коррекции его нелинейной динамики. Получены и строго доказаны условия устойчивости процессов самонастройки во всех разработанных системах управления.

4. Разработаны методы синтеза двух типов систем с переменной структурой для децентрализованного и централизованного управления скоростью движения НПА по заданной пространственной траектории, позволяющих парировать любые отклонения параметров объекта от номинальных значений. На основе этого метода синтезирован новый закон формирования сигнала управления в многоканальной СПС, обеспечивающий учет нелинейностей и компенсацию сильного динамического взаимовлияния между всеми степенями подвижности аппарата при любых скоростях его движения, а также неконтролируемых внешних возмущений.

5. Предложен метод синтеза многосвязной нелинейной системы управления пространственным положением и ориентацией НПА, учитывающий особенности различных типов СУ скоростью, гарантирующий компенсацию кинематических взаимосвязей между всеми степенями свободы и высокую динамическую точность отслеживания заданных траекторий.

6. Разработан и теоретически обоснован метод синтеза многоканальной СПС для централизованного управления пространственным движением подводного аппарата, не требующий предварительной декомпозиции его полной многомерной математической модели. Сформулированы и доказаны условия возникновения, существования и устойчивости режима скольжения с учетом нелинейных перекрестных связей по внутренним координатам. Предложены различные модификации законов управления в рассматриваемом классе систем с переменной структурой.

7. Предложена методика исследования и выполнен анализ влияния неидеальностей переключающих устройств и ограничений управляющих сигналов на функционирование СНС с эталонной моделью и СПС. Разработан подход к выбору желаемых процессов управления и определению наилучших показателей качества, достижимых в СНС и СПС в указанных условиях. Сформулировано и доказано свойство робастности СПС при наличии неидеальности гистерезисного типа, и получена оценка точности ее работы по сравнению с идеальным режимом скольжения.

8. Предложен и обоснован метод адаптивной подстройки параметров разрывного управляющего сигнала в СНС, обеспечивающий расширение диапазона отрабатываемых входных воздействий и уменьшение нагрузки на исполнительные элементы без нарушения условий устойчивости и при этом не требующий идентификации изменяющихся параметров объекта. Разработан и теоретически обоснован метод адаптивной настройки коэффициентов управляющих устройств в СПС на основе информации о характеристиках сигналов управления, обеспечивающий максимально возможное быстродействие и высокую динамическую точность СУ без нарушения условий существования скользящего режима.

9. Разработан новый подход к построению и автоматической коррекции пространственных траекторий и скоростных режимов движения НПА по этим траекториям, которые могут быть реализованы при наличии ограничений, накладываемых на управляющие воздействия.

Для синтезированных в диссертации СУ разработаны конкретные структурные схемы и приведены соотношения для расчета параметров соответствующих регуляторов. Часть предложенных управляющих устройств защищены патентами РФ. Все системы управления основаны на доступной элементной базе, сравнительно просты с точки зрения практической реализации, допускают как аналоговое, так и цифровое исполнение.

Результаты выполненного численного моделирования и натурных экспериментов подтвердили разработанные в диссертации теоретические положения и показали, что синтезированные робастные и адаптивные СУ обеспечивают высокую точность и повышенное быстродействие при управлении КОПА, а также слабую чувствительность к изменению параметров объекта, взаимовлиянию между каналами управления и внешним возмущениям. Предложенные системы управления позволяют существенно повысить эффективность функционирования подводных аппаратов, предназначенных для выполнения сложных и точных технологических операций в водной среде.

Показать весь текст

Список литературы

  1. А.И., Белоконь С. А., Золотухин Ю. Н., Нестеров A.A., Ян А.П. Использование скользящего режима в управлении возбуждением синхронного двигателя // Автометрия. — 2006. — Т.42. — № 2. — С. 10−20.
  2. Автономные необитаемые подводные аппараты / Под ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 2000. — 272 с.
  3. Автономные подводные роботы: системы и технологии / М. Д. Агеев, Л. В. Киселев, Ю. В. Матвиенко и др.- под общ. ред. М. Д. Агеева. — М.: Наука, 2005.-398 с.
  4. Авторское свидетельство № 1 571 548 (СССР). Релейная адаптивная система / A.A. Дыда, 1988.
  5. М.Д., Касаткин Б. А., Киселев Л. В. и др. Автоматические подводные аппараты. Л.: Судостроение, 1981. — 224 с.
  6. М.Д., Киселев Л. В., Рылов Н. И. Актуальные вопросы создания и использования автономных необитаемых подводных аппаратов (Ч. 1,11) // Мехатроника, автоматизация, управление. — 2003. № 2. — С.22−28, № 6. — С.23−28.
  7. М.Д. Упрощенная методика расчета движителей для необитаемых подводных аппаратов // Подводные роботы и их системы / Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1995.-С. 33−49.
  8. Адаптивные системы автоматического управления / Под ред. В. Б. Яковлева. Л.: Изд-во ЛГУ, 1984. — 204 с.
  9. М.А., Пятницкий Е. С. Основы теории разрывных систем (Ч. 1,11) // Автоматика и телемеханика. 1974. — № 7. — С.33−47, № 8. — С.39−61.
  10. А.Г. Адаптивное управление с эталонной моделью при внешних возмущениях // Автоматика и телемеханика. 2004. — № 5. — С.77−90.
  11. Ю.К. Введение в подводную робототехнику: учебное пособие. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2008. — 296 с.
  12. Ю.К., Макаров Е. В., Филаретов В. Ф. Состояние и перспективы развития подводной робототехники // Мехатроника. — 2002. — № 2.-С. 16−26.
  13. И.М., Решмин С. А. Метод декомпозиции в задаче об отслеживании траекторий механических систем // Известия РАН. Теория и системы управления. 2002. — № 5. — С.25−32.
  14. .Р., Стоцкий A.A., Фрадков А. Л. Алгоритмы скоростного градиента в задачах управления и адаптации // Автоматика и телемеханика. 1988. — № 12. — С.З.
  15. В.П., Соловьев И. Г. Прямое адаптивное управление с настраиваемым эталоном // Автоматика и телемеханика. — 1992. — № 10. — С.105−112.
  16. Е.А., Измайлов Р. Н. Об определении скорости скольжения по поверхности разрыва // Автоматика и телемеханика. — 1989. № 9. -С.43−47.
  17. Л.Т., Баранникова Н. И. Канонические фазовые портреты системы двухэтапного быстродействия // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1993. — № 4. — С. 116−124.
  18. A.A. Адаптивное управление по выходу с компенсацией гармонического смещенного возмущения // Известия РАН. Теория и системы управления. 2009. — № 1. — С.45−48.
  19. Ю.А., Борков А. П., Гаврилов В. М. и др. Самоходные необитаемые подводные аппараты / Под общ. ред. И. Б. Иконникова. Л.: Судостроение, 1986. — 264 с.
  20. П.А., Сыроквашин В. В., Фокин А. Л. Синтез робастной системы управления методами прямого поиска экстремума // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2007. — № 5. — С.25−34.
  21. A.A., Мун С.А., Щербатюк А. Ф. Определение движения подводного аппарата на основе обработки видеоизображений // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. — № 8. — С.2−8.
  22. Ю.А. и др. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением / Ю. А. Борцов, Н. Д. Поляхов, В. В. Путов. — Л.: Энергоатомиздат, 1984. 216 с.
  23. Ю.А., Юнгер И. Б. Автоматические системы с разрывным управлением. Л.: Энергоатомиздат, 1986. — 167 с.
  24. A.M., Буков В. Н. Условия точного слежения выхода линейной системы за эталонной моделью пониженного порядка // Автоматика и телемеханика. — 2008. — № 3. С.60−69.
  25. И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. — М.: Наука, 1986. 544 с.
  26. В.А., Угриновская Е. Я. Децентрализованное адаптивное управление с эталонной моделью // Автоматика и телемеханика. — 1992. — № 10. — С.29−36.
  27. И.В. Асимптотическая стабилизация заданного положения и перманентного вращения твердого тела с измерением и без измерения его скоростей // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1993. — № 4. -С.133−140.
  28. А.Б., Исаева Е. Г., Морозов С. Н., Чепинский С. А. Управление траекторным движением многоканальных динамических систем // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2009. — № 11. — С.50−55.
  29. В.А. и др. Исследование динамики и управляемости глубоководных аппаратов / В. А. Васильев, Ю. С. Васильев, Ю. П. Потехин // Известия ВУЗов. Судостроение. 1975. — № 12. — С.6−11.
  30. Е.А. Численные методы. М.: Наука, 1987. — 287 с.
  31. Ю.Ю. Самонастраивающаяся система с эталонной моделью для управления манипуляционным роботом // Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1989. — № 8. — С.23−29.
  32. A.C., Юркевич В. Д. Синтез многоканальных систем с вектором скорости в законе управления // Автоматика и телемеханика. — 1993. — № 2. — С.51−63.
  33. М. и др. Неадаптивное и адаптивное управление манипуляционными роботами / Вукобратович М., Стокич Д., Кирчански Н. -М.: Мир, 1989.-376 с.
  34. Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1967. — 576 с.
  35. В.М., Земляков С. Д., Рутковский В. Ю. Адаптивное координатно-параметрическое управление нестационарным объектом. Современные результаты и перспективы // Автоматика и телемеханика. — 1999. № 6. — С.100−116.
  36. JI. Гидродинамика и энергетика подводных аппаратов. -Л.: Судостроение, 1978.-384 с.
  37. В.П., Купринов A.B., Утурбакиев А. Д. Исследование динамических характеристик автоматизированного электропривода постоянного тока с релейным управлением в скользящем режиме // Известия ВУЗов. Электромеханика. 1985. -№ 3. — С.87−92.
  38. В.В., Никифоров В. О., Ушаков A.B. Многомерные системы с неопределенностями: алгоритмы сравнения, интервального и адаптивного управления // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2007. — № 11. — С.5−18.
  39. В. Д., Санковский Е. А. Самонастраивающиеся системы с моделью. М.: Энергия, 1974. — 80 с.
  40. A.B., Кротенко В. В. Параметрический синтез цифровых систем управления с широтно-импульсными преобразователями и эталонными моделями // Известия ВУЗов. Приборостроение. — 2006. № 3. — С. 17−24.
  41. В.О., Макаров Г. В. Повышение точности позиционирования автономных подводных аппаратов методом ретрополяции // Мехатроника, автоматизация, управление. — 2007. — № 12. — С.27−31.
  42. С.Д., Лукьянов А. Г. Синтез линейных многомерных нестационарных систем с разрывными управляющими воздействиями // Автоматика и телемеханика. — 1997. № 5. — С.28−44.
  43. М.Х. Автоматизация управления морскими подвижными объектами // Проблемы управления. 2009. — № 3.1. — С.94−102.
  44. М.В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Методы адаптивного управления нелинейными объектами по выходу (обзор) // Автоматика и телемеханика. — 1996. № 1. — С.3−33.
  45. A.A., Лебедев A.B. Нелинейная адаптивная коррекция движителя подводного робота // Известия ВУЗов. Электромеханика. 1996. -№ 1−2. — С.83−87.
  46. A.A., Лебедев A.B., Филаретов В. Ф. Синтез системы с переменной структурой для управления движением подводного робота // Известия РАН. Теория и системы управления. — 2000. № 1. — С.155−162.
  47. A.A., Маркин В. Е. Системы управления с переменной структурой с парными и нелинейно деформируемыми поверхностями переключения // Проблемы управления. — 2005. — № 1. — С.22−25.
  48. A.A., Филаретов В. Ф. Адаптивные системы с переменной структурой для управления электроприводом робота // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1987. — № 1. — С.219.
  49. A.A., Филаретов В. Ф. Самонастраивающаяся система с переменной структурой для управления электроприводами манипулятора // Известия ВУЗов. Электромеханика. 1989. — № 2. — С. 102−106.
  50. Л.В., Тарасов H.H., Тахтамышев М. Г. Синтез алгоритма для одной задачи управления морскими подвижными объектами // Проблемы управления. 2007. — № 4. — С.84−87.
  51. C.B. Системы автоматического управления с переменной структурой. М.: Наука, 1967. — 336 с.
  52. Е.Л., Кван Н. В., Семичевская Н. П. Робастное управление нелинейными объектами с наблюдателем полного порядка и быстродействующей эталонной моделью // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. — № 5. — С.2−6.
  53. А.Н., Писарец A.M. Диагностирование датчиков подводных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. -№ 9. — С.15−21.
  54. А.Н., Кучер Д. Н., Филаретов В. Ф. Обеспечение робастности при диагностировании нелинейных систем // Автоматика и телемеханика. 2010. — № 1. — С. 159−173.
  55. . А.Н., Шумский А. Е. Алгебраические методы анализа нелинейных динамических систем. Владивосток: Дальнаука, 2008. — 232 с.
  56. А.Н., Шумский А. Е. Диагностирование нелинейных динамических систем: адаптивные соотношения паритета // Автоматика и телемеханика. -2002. -№ 11. С. 138−150.
  57. Д.Б., Скоропад C.B. Цифровая система управления электроприводом робота с использованием скользящих режимов // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1989. — № 1. — С. 146−153.
  58. Г. Ю., Карпачев A.A. Исследовательское проектирование необитаемых подводных аппаратов. Владивосток: Дальнаука, 1988. — 270 с.
  59. Г. Ю. Необитаемые подводные аппараты и их системы. Владивосток: ДВГУ, 1990. — 56 с.
  60. Г. Ю., Сидоренков В. В., Потапов A.C. Противоминные необитаемые подводные аппараты. — Владивосток: ДВГУ, 1991. 118 с.
  61. A.B., Павин A.M. Управление автономным необитаемым подводным аппаратом при инспекции искусственных протяженных объектов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. — № 4. — С.47−54.
  62. Л.В., Юдаков A.A. Динамика подводного робота при траекторном обследовании объектов // Подводные роботы и их системы / Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1992. — С.28−50.
  63. Л.В. О точности стабилизации автономного подводного аппарата // Подводные роботы и их системы / Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1995. — С.84−93.
  64. Л.В. О некоторых нелинейных алгоритмах коррекции динамики АНПА // Морские технологии / Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1996. — С.37−49.
  65. Л.В., Инзарцев A.B., Медведев A.B. О некоторых задачах динамики и управления пространственным движением АНПА // Подводные исследования и робототехника. 2006. — № 2. — С. 13−26.
  66. Л.В., Инзарцев A.B., Медведев A.B. О некоторых особенностях динамической модели АНПА с элементами нечеткой логики // Морские технологии. Владивосток, 2003. — С.18−31.
  67. В.И. Самонастраивающиеся системы с релейными элементами. — М.: Энергия, 1974. 89 с.
  68. М.Б., Агвами С. А. Синтез алгоритма прямого адаптивного управления многосвязным объектом методом декомпозиции с явной эталонной моделью // Мехатроника, автоматизация, управление. -2010. — № 8. — С.7−12.
  69. В.П., Подборский П. Э., Коловский A.B. Оптимизация динамики электромеханической системы с помощью систем с переменной структурой // Мехатроника, автоматизация, управление. — 2009. — № 10. — С.42−47.
  70. С.А., Кузнецов С. И. Оценивание на скользящих режимах неконтролируемых возмущений в нелинейных динамических системах // Автоматика и телемеханика. 2005. — № 10. — С.54−69.
  71. С.А., Михеев Ю. В., Уткин В. А. Каскадный синтез наблюдателей состояния нелинейных многомерных систем // Автоматика и телемеханика. 2001. — № 2. — С.43−64.
  72. С.А., Уткин В. А., Уткин A.B. Блочный синтез управления механическими системами в условиях неопределенности // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. — № 6. — С.41−54.
  73. A.A. Проблемы физической теории управления (обзор) // Автоматика и телемеханика. 1990. — № 11. — С. 3−28.
  74. И.Н. Применение упрощенной эталонной модели в системе настройки параметров алгоритма управления методом адаптивной идентификации // Автоматика и телемеханика. 1997. -№ 11. — С. 131−144.
  75. П.Д. Декомпозирующие алгоритмы робастно устойчивых нелинейных многосвязных управляемых систем. Теория и прикладные задачи // Известия РАН. Теория и системы управления. 2005. — № 1.- С.5−31.
  76. П.Д. Новые структуры адаптивных алгоритмов управления автоматических систем // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. — 1990. № 1. — С.3−17.
  77. Ф. Взаимодействие робота с внешней средой. М.: Мир, 1985.-287 с.
  78. П.В. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высшая школа, 1980. — 280 с.
  79. A.B., Филаретов В. Ф. Децентрализованное адаптивное управление скоростью движения подводного робота // Мехатроника. -2000. — № 6. — С.35−39.
  80. A.B., Филаретов В. Ф. Исследование зависимости параметра скольжения от текущего состояния адаптивной системы с переменной структурой // Дальневосточный математический журнал. — 2000. — № 1. — С.74−85.
  81. A.B., Филаретов В. Ф., Стаценко О. М. Многоканальная самонастраивающаяся система централизованного управления движением подводного робота // Мехатроника. 2001. — № 9. — С.41−45.
  82. A.B., Филаретов В. Ф. Синтез самонастраивающейся системы с эталонной моделью для управления скоростью пространственного движения подводного аппарата // Известия РАН. Теория и системы управления. 2002. — № 2. — С. 170−176.
  83. A.B., Филаретов В. Ф. Синтез многоканальной системы с переменной структурой для управления пространственным движением подводного аппарата // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. -№ 3.-С. 18−26.
  84. A.B., Филаретов В. Ф. Анализ системы второго порядка с переменной структурой и неидеальностью переключающего устройства // Автометрия. 2006. — Т.42. — № 2. — С.21−28.
  85. A.B., Филаретов В. Ф. Синтез робастной системы управления пространственным движением автономного подводного аппарата // Материалы II Международной конференции «Технические проблемы освоения Мирового океана». Владивосток. — 2007. — С. 117−122.
  86. A.B., Филаретов В. Ф. Система с переменной структурой для централизованного управления движением автономного подводного аппарата // Мехатроника, автоматизация, управление. — 2009. — № 4 — С.73−78.
  87. A.B., Филаретов В. Ф. Система со скользящим режимом для управления многомерным нестационарным линейным объектом // Информационно-измерительные и управляющие системы. — 2010. Т.8. — № 8. — С. 16−23.
  88. Ю.А., Чугунов B.C. Системы управления морскими подвижными объектами. Л.: Судостроение, 1988. — 271 с.
  89. А.Г. Блочный метод синтеза нелинейных систем на скользящих режимах // Автоматика и телемеханика. 1998. — № 7. — С. 14−34.
  90. О.Ю. Система стабилизации движения автономного подводного робота в вертикальной плоскости // Подводные роботы и их системы. — Владивосток, 1988. — С.85−90.
  91. В.А., Тимофеев A.B. Динамика манипулятора и адаптивное управление // Автоматика и телемеханика. 1981. — № 8. -С.90−98.
  92. B.C., Романова Т. А. Синтез алгоритмов управления, обеспечивающих независимость подсистем многомерного объекта // Известия РАН. Теория и системы управления. 1995. — № 1. — С.54−71.
  93. .Н. Адаптивное децентрализованное управление с модельной координацией // Автоматика и телемеханика. — 1999. № 1. — С.90−100.
  94. И.В. Геометрические методы синтеза и управление пространственным движением нелинейных динамических систем // Известия ВУЗов. Приборостроение. 2000. — Т.43. — № 1−2. — С.23−30.
  95. И.В., Никифоров В. О., Фрадков A.JI. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. СПб.: Наука, 2000. — 549 с.
  96. Ю.И. Алгоритмы управления линейными объектами в условиях параметрической неопределенности на основе настраиваемого скользящего режима // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. -№ 2. — С.11−16.
  97. С.К., Патон Р.Дж. Улучшенная оценка робастности регулятора самолета, работающего в режиме скольжения // Аэрокосмическая техника. 1989. — № 9.
  98. В.О. Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений. СПб.: Наука, 2003. — 282 с.
  99. В.О., Фрадков A.JI. Схемы адаптивного управления с расширенной ошибкой (обзор) // Автоматика и телемеханика. 1994. — № 9. -С.3−22.
  100. В.Р., Прокопов Б. И. Асимптотическая устойчивость в целом самонастраивающихся систем с эталонной моделью // Прикладная математика и механика. 1977. — Т.41. — Вып.5. — С.850−858.
  101. P.P., Пушкин М. М. Адаптивное управление в линейно-квадратичной задаче в условиях априорной неопределенности // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1987. — № 4. — С. 153−158.
  102. .В., Соловьев И. Г. Системы прямого адаптивного управления. -М.: Наука, 1989. 129 с.
  103. Пак В. Е. Некоторые свойства скользящих режимов нелинейных управляемых систем с разрывной правой частью // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1994. — № 4. — С.210−217.
  104. E.H. и др. Основы теории движения подводных аппаратов / Е. Н. Пантов, Н. Н. Махин, Б. Б. Шереметов. — JL: Судостроение, 1973. 216 с.
  105. Патент России № 2 147 001. Устройство для управления движителем подводного робота / А. В. Лебедев, В. Ф. Филаретов, А. А. Дыда. Бюл. № 9, 2000.
  106. Патент России № 2 147 985. Устройство для управления движителем подводного робота / В. Ф. Филаретов, А. В. Лебедев, Д. А. Юхимец. Бюл. № 12, 2000.
  107. Патент России № 2 191 106. Устройство для управления движителем подводного робота / А. В. Лебедев, В. Ф. Филаретов. Бюл. № 29, 2002.
  108. Патент России № 2 209 718. Устройство для управления движителем подводного робота / В. Ф. Филаретов, Д. А. Юхимец, А. В. Лебедев. Бюл. № 22, 2003.
  109. Патент России № 2 230 654. Устройство для управления подводным роботом / А. В. Лебедев, В. Ф. Филаретов. Бюл. № 17, 2004.
  110. И.И. Анализ поисковых алгоритмов адаптации в замкнутых линейных САР // Автоматика и телемеханика. 1993. — № 7. -С.110−129.
  111. .Н. Управление авиационными и космическими аппаратами. Избранные труды. Т.2. М.: Наука, 1983. — 327 с.
  112. Подводные роботы / В. С. Ястребов, М. Б. Игнатьев, Ф. М. Кулаков и др. Под общ. ред. В. С. Ястребова. Л.: Судостроение, 1977. — 368 с.
  113. Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1979. — 256 с.
  114. Е.М. Синтез и анализ системы управления с переменной структурой // Известия РАН. Теория и системы управления. -1996. — № 2. — С. 104−108.
  115. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления / Б. Н. Петров, В. Ю. Рутковский, И. Н. Крутова. М.: Машиностроение, 1972. -260 с.
  116. В.В. Прямые и непрямые беспоисковые адаптивные системы с мажорирующими функциями и их приложения к управлениюмногостепенными нелинейными упругими механическими объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. — 2007. -№ 10. С.4−11.
  117. Е.С. Синтез управления манипуляционными роботами на принципе декомпозиции // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. 1987. — № 3. — С.92−99.
  118. Е.С. Синтез иерархических систем управления механическими и электромеханическими объектами на принципе декомпозиции (Ч. 1,11) // Автоматика и телемеханика. 1989. — № 1. — С.87−98, № 2. — С.57−71.
  119. Е.С. и др. Метод функций Ляпунова в задачах синтеза управления пространственным движением самолета / Г. С. Бюшгес, М. Г. Гоман, Г. И. Загайнов, В. И. Матюхин, Е. С. Пятницкий (Препринт / Институт проблем управления). М., 1992. — 57 с.
  120. Разработка алгоритмов полуавтоматического управления движением ПТА. Отчет о НИР МАИ. М.: МАИ, 1988. — 104 с.
  121. JI.A. Системы экстремального управления. М.: Наука, 1974.-630 с.
  122. Е.П. Беспоисковая адаптивная система управления с эталонной моделью и измерением производных // Автоматика и телемеханика. 1992. -№ 11. — С. 101−108.
  123. А.Ю. Прямая адаптация САУ при развязывании каналов управления // Автоматика и телемеханика. — 1992. № 10. — С. 111−117.
  124. Г. А. Синтез систем управления с переменной структурой с конечным временем установления // Известия РАН. Теория и системы управления. 2000. — № 1. — С. 15−20.
  125. Системы автоматического управления объектами с переменными параметрами / Б. Н. Петров, Н. И. Соколов, А. В. Липатов. М.: Машиностроение, 1986. — 256 с.
  126. Г. В., Еремеев В. Н., Агеев М. Д., Коротаев Г. К., Ястребов B.C., Мотыжев C.B. Океанология. Средства и методы океанологических исследований. — М.: Наука, 2005.
  127. В.Ф. Адаптивное субоптимальное робастное управление объектом первого порядка // Автоматика и телемеханика. — 2008. — № 8. — С.96−112.
  128. Н.И., Рутковский В. Ю., Судзиловский Н. В. Адаптивные системы автоматического управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1988.-208 с.
  129. В.В., Шрамко JI.C. Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем с эталонными моделями. М.: Машиностроение, 1972. — 270 с.
  130. Справочник по теории корабля. Т. 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители / Под ред. Я. И. Войткунского. JL: Судостроение, 1985. — 768 с.
  131. А.З., Фирсова Е. М. Адаптивное децентрализованное управление маневренными самолетами на больших углах атаки // Известия РАН. Теория и системы управления. — 1997. — № 6. — С.87−97.
  132. Теория систем с переменной структурой / С. В. Емельянов, В. И. Уткин, В. А. Таран и др. Под ред. С. В. Емельянова. М.: Наука, 1970. — 592 с.
  133. A.B. Адаптивные робототехнические комплексы. — Л.: Машиностроение, 1988. 332 с.
  134. В.И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. М.: Наука, 1974. — 272 с.
  135. В.И. Скользящие режимы в задачах оптимизации и управления. М.: Наука, 1981. — 368 с.
  136. В.И. Системы с переменной структурой: состояние, проблемы и перспективы // Автоматика и телемеханика. 1983. — № 9. -С.5−26.
  137. В.Ф. Синтез самонастраивающихся систем управления электроприводами манипуляционных механизмов // Известия ВУЗов. Приборостроение. 1989. — № 12. — С.24−28.
  138. В.Ф., Лебедев A.B., Юхимец Д. А. Синтез и исследование самонастраивающейся системы управления движителями подводного аппарата // Известия ВУЗов. Электромеханика. — 2000. — № 4. -С.60−64.
  139. В.Ф., Алексеев Ю. К., Лебедев A.B. Системы управления подводными роботами. М.: Круглый год, 2001. — 288 с.
  140. В.Ф., Лебедев А.В, Юхимец Д. А. Устройства и системы управления подводных роботов. — М.: Наука, 2005. — 270 с.
  141. А.Ф. Дифференциальные уравнения с разрывной правой частью. М.: Наука, 1985. — 244 с.
  142. И.А. О правосторонних решениях одного класса разрывных систем (Ч. 1,11) // Автоматика и телемеханика. 2001. — № 9. -С.149−158, № 11. — С.95−108.
  143. H.A. О скользящих режимах регулируемых разрывных систем с последействием // Известия РАН. Теория и системы управления. -2004.-№ 4.-С. 19−26.
  144. В.Н., Фрадков А. Л., Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. — М.: Наука, 1981. — 448 с.
  145. А.Л. Адаптивное управление в сложных системах: беспоисковые методы. М: Наука, 1990. — 296 с.
  146. Г. А. Двухконтурные системы экстремального регулирования с формированием заданной динамики // Мехатроника, автоматизация, управление. — 2008. № 5. — С.7−11.
  147. В.И., Литвинчев И. С. Декомпозиция в динамических задачах с перекрестными связями: в 2-х частях. М.: Наука, 1994.
  148. Ф.Л. Декомпозиция и синтез управления в динамических системах // Известия АН СССР. Техническая кибернетика. -1990. — № 6. — С.64−82.
  149. Е.П. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Энергоатомиздат, 1987. — 256 с.
  150. Г. А. Синтез алгоритмов управления движением динамических систем в скользящих режимах // Известия РАН. Теория и системы управления. — 1995. № 2. — С.43−50.
  151. А.Е., Жирабок А. Н. Методы и алгоритмы диагностирования и отказоустойчивого управления динамическими системами. — Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2009. 196 с.
  152. А.Е. Функциональное диагностирование нелинейных динамических систем в условиях параметрической неопределенности моделей // Автоматика и телемеханика. — 1994. — № 3. — С.104−107.
  153. B.C., Армишев С. В. Алгоритмы адаптивного движения подводного робота. М.: Наука, 1988. — 85 с.
  154. B.C. и др. Системы и элементы глубоководной техники подводных исследований / В. С. Ястребов, Г. П. Соболев, А. В. Смирнов. Под общ. ред. В. С. Ястребова. JL: Судостроение, 1981. — 304 с.
  155. B.C. Методы и технические средства океанологии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-271 с.
  156. B.C. Телеуправляемые подводные аппараты (с манипуляторами). — Л.: Судостроение, 1973. — 199 с.
  157. B.C., Филатов A.M. Системы управления подводных аппаратов-роботов. М.: Наука, 1983. — 87 с.
  158. Aicardi М., Casalino G., Indiveri G. Closed Loop Time Invariant Control of 3D Underactuated Underwater Vehicles // Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotic and Automation, Seoul, Korea, 2001, pp. 903−908.
  159. Aicardi M., Casalino G., Indiveri G. Planar Motion Steering of Underwater Vehicles by Exploiting Drag Coefficient Modulation // Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotic and Automation, Seoul, Korea, 2001, pp. 915−919.
  160. Alekseev Ju.K., Kostenko V.V., Shumsky A.E. Use of Identification and Fault Diagnostic Methods for Underwater Robotics // Proc. of The Int. Conf. «Ocean 94» Brest, France, V. II, 1994, pp. 489−495.
  161. Antonelli G., Caccavale F., Chiaverini S., Fusco G. A Novel Adaptive Control Law for Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotic and Automation, Seoul, Korea, 2001, pp. 447−452.
  162. Antonelli G. Underwater Robots: Motion and Force Control of Vehicle-Manipulator Systems, Springer-Verlag, 2003.
  163. Bartolini G., Bronco M., Cannata G., Casalino G., Garibotto G., Sardini G. Advanced Simulation and Control Technicues of Underwater Robots // International Advanced Robotics Program, 1990, pp. 1−14.
  164. Benayache R., Chrifi A.L., Bussy P., Dovifaaz X., Anouar B. Robust Control of Nonlinear Uncertain Systems Via Second Order Sliding Mode with
  165. Backstepping Design // Proc. of American Control Conference, Baltimore, MD, 2010, pp. 4695−4700.
  166. Bulter H., Honderd G., Amerongen J.V. Reference Model Decomposition in Direct Adaptive Control // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, 1991, Vol. 5, № 3, pp. 199−217.
  167. Cao W.-J., Xu J.-X. Nonlinear integral-type sliding surface for both matched and unmatched uncertain systems // IEEE Trans. Automatic Control, 2004, Vol. 49, № 8, pp. 1355−1360.
  168. Chiang M.-L., Fu L.-C. Variable Structure Adaptive Backstepping Control for a Class of Unknown Switched Linear Systems // Proc. of American Control Conference, Baltimore, MD, 2010, pp. 2476−2481.
  169. Cheng C.-C., Guo C.-Z. Design of Adaptive Sliding Mode Controllers for Systems with Mismatched Uncertainty to Achieve Asymptotic Stability // Proc. of American Control Conference, Baltimore, MD, 2010, pp. 1683−1688.
  170. Corradini M.L., Orlando G. A Discrete Adaptive Variable-Structure Controller for MIMO Systems and its Application to an Underwater ROW // IEEE Trans. On Control Systems Tech., Vol. 5, 1997, pp. 349−359.
  171. Craig J.J. Adaptive Control of Mechanical Manipulators. Addison-Wesley Publishing Company, 1988, 287 p.
  172. Craig J.J. Introduction to Robotics. Addison-Wesley Publishing Company, 1989, 325 p.
  173. Cristi R., Popoulies F., Healey A. Adaptive sliding mode control of autonomous underwater vehicles in the dive plane // IEEE Journal, of Oceanic Engineering, 1990, Vol. 15, № 3. pp. 462−470.
  174. Datta A. Performance improvement in decentralized adaptive control: A new model reference scheme // IEEE Trans. Automation Control, 1993, Vol.38, № 2, pp. 1717−1722.
  175. Doniec M., Vasilescu I., Detweiler C., Rus D. Complete SE (3) Underwater Robot Control with Arbitrary Thruster Configurations // Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Anchorage, AK, 2010, pp. 5295−5301.
  176. Dubowsky S., Papadopoulos E. The Kinematics, Dynamics and Control of Free-Flying and Free-Floating Space Robotic Systems // IEEE Tran, on Robotics and Automation, 1993, Vol. 9, № 5, pp. 531−543.
  177. Dyda A.A. Design of Adaptive VSS Algorithm for Robot Manipulator Control // Proc. of the 1st Asia Control Conf. Tokyo, Japan, 1994, pp. 1077−1080.
  178. Dyda A.A., Filaretov V.F. Algorithm of Time-Sub-Optimal Control for Robots Manipulator Drives // Proc. of the 12th World IF AC Congress, Sydney, Australia, 1993, pp. 314−319.
  179. Filaretov V.F., Dyda A.A., Lebedev A.V. The Sliding Mode Adaptive Control System for Autonomous Underwater Robot // Proc. of the 7th International Conf. on Advanced Robotics, Sant Feliu de Guixols, Catalonia, Spain, 1995, Vol.8, pp. 263−266.
  180. Filaretov V., Dyda A., Vukobratovic M. Sliding Regimes in Adaptive Robot Control // Proc. 3rd European Control Conference. Roma, Italy, 1995, pp. 2363−2367.
  181. Filaretov V.F., Lebedev A.V. The Variable Structure System Synthesis for Autonomous Underwater Robot // Proc. of the 4th ECPD Int. Conf. on Advanced Robotics, Intelligent Automation and Active Systems, Moscow, Russia, 1998, pp.417- 421.
  182. Filaretov V.F., Lebedev A.V., Dyda A.A. The Underwater Robot Thruster Control System with Non-Linear Correction and Reference Model Self-Adjustment // CD-ROM Proc. of the European Control Conf., Karlsruhe, Germany, 1999, pp. 1−4.
  183. Fjellstad O. E., Fossen T. I., Egeland O. Adaptive Control of ROVs with Actuator Dynamics and Saturation // Proc. of the 2nd International Offshore and Polar Engineering Conference, San Francisco, USA, 1992, pp. 513−519.
  184. Fossen T.I. Guidance and Control of Ocean Vehicles. Chichester (London): John Wiley and Sons, 1994, 480 p.
  185. Fossen T.I., Blanke M. Nonlinear Output Feedback Control of Underwater Vehicle Propellers Using Feedback Form Estimated Axial Flow Velocity // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 2000, Vol.25, № 2, pp. 241−255.
  186. Fossen T.I., Sagatun S.I. Adaptive Control of Nonlinear Underwater Robotics Systems // Proc. of The IEEE Conf. on Robotics and Automations. Sacramento, USA, 1991, pp. 1687−1695.
  187. Greytak M.5 Hover F. Underactuated Point Stabilization Using Predictive Models with Application to Marine Vehicles // Proc. of The IEEE/RS J Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 3756−3761.
  188. Goheen K.R., Jefferys E.R. System Identification of ROV Dynamics // Proc. of the 8th Conf. on OMAE, Hague, 1989, pp. 87−98.
  189. Goheen K.R., Jeffeiys E.R. Multivariable Self-Tuning Autopilots for Autonomous and Remotely Operated Underwater Vehicles // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1990, Vol. 15, № 3, pp. 144−151.
  190. Goheen K.R., Jefferys E.R., Broome D.R. Robust Self-Designing Controllers for Underwater Vehicles // Trans. ASME Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 1987, Vol.109, pp. 170−178.
  191. Goheen K.R. Modeling Methods for Underwater Robotic Vehicle Dynamics // Journal of Robotic Systems, 1991, Vol. 8, № 3, pp. 295−317.
  192. Gueler G.F. Modeling, Design and Analysis of an Autopilot for Submarine Vehicle // International Shipbuilding Progress, 1989, Vol. 36, № 15, pp. 81−85.
  193. Hanai A., Rosa K., Choi S., Yuh J. Experimental analysis and implementation of redundant thrusters for underwater robots // Proc. of The IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Sendai, Japan, 2004, pp. 1109−1114.
  194. Han J., Chung K.W. Coordinated Motion Control of Underwater Vehicle-Manipulator System with Minimizing Restoring Moments // Proc. of The IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 3158−3163.
  195. Healey A., Lienard D. Multivariable sliding mode control for autonomous diving and steering of unmanned underwater vehicles // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1993, vol. 18, no. 3, pp. 327−339.
  196. Herman M., Albus J.S., Hong T.H. Intelligent Control for Multiple Autonomous Undersea Vehicle // Neural Network for Control / Edited by W. T. Miller, R. S. Sutton, P. J. Werbos, MIT Press, 1990, pp. 427−510.
  197. Horowitz R., Tomisuka M. An Adaptive Control Scheme for Mechanical Manipulators // Compensation of Nonlinearity and Decoupling Control: Technical Report, № 80, WA/DSC-6, ASME, 1986, pp. 45−52.
  198. Hou S., Yan Z., Xu J. Implementation of Autonomous Reconfigured Control for AUV Based on Fault Detection and Isolation // Proc. of The IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. Harbin, China, 2007, Vol. I, pp. 215−220.
  199. Humpfries D. Dynamics and Hydrodynamics of Ocean Vehicles // IEEE OCEANS'81 Conf. Proc, 1981, Vol. 1, pp. 88−91.204. loi K., Itoh K. Modeling and Simulation of an Underwater Manipulator // Trans, of an Advanced Robotics. 1990, Vol. 4, № 4, pp. 303−317.
  200. Isidory A. Nonlinear Control Systems. NY: Springer Verlag, 1995.
  201. Jafarov E.M. Design of sliding mode control for multi-input systems with multiple state delays // Proc. of the American Control Conference, 2000, Vol.2, pp. 1139−1143.
  202. Janocha H., Papadimitrou I. Simulation of the Dynamic Behavior of Robots in an Extreme Environment // Rob. and Computer-Integr. manuf., 1991, Vol. 8, № 3, pp. 163−169.
  203. Kajiwara H., et. al. Control System Design of an ROV Operated Both as Towed and Self-Propulsive Vehicle // Proc. of the 3rd International Offshore and Polar Engineering Conf., 1993, pp. 423−430.
  204. Kalantar S., Zimmer U.R. Scale-Adaptive Polygonal Formations of Submersible Vehicles and Tracking Isocontours // Proc. of The IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 3146−3151.
  205. Kane T.R., Likeus P.W., Levinson D.A. Spacecraft Dynamics. McGraw-Hill Inc., 1983, 256 p.
  206. Ishii K., Fujii T., Ura T. On-line Adaptation Method in a Neural Network Based Control System for AUVs // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1995, Vol. 20, № 3, pp. 221−228.
  207. Kim J., Han J., Chung W.K., Yuh J., Lee P.-M. Accurate and Practical Thruster Modeling for Underwater Vehicles // Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Barcelona, Spain, 2005, pp. 175−180.
  208. Kim T.W., Yuh J. A Novel Neuro Fuzzy Controller for Autonomous Underwater Vehicles// Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotic and Automation, Seoul, Korea, 2001, pp. 2350−2355.
  209. Kim K., Ura T. Optimal and Quasi-Optimal Navigations of an AUV in Current Disturbances // Proc. of The IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 3661−3667.
  210. Khosla P., Kanade T. Parameter Identification of Robot Dynamics // Proc. of IEEE Conf. on decision and Control, 1985, pp. 1754−1760.
  211. Koshkouei A., Law Y., Burnham K. Sliding Mode and PID Controllers for Ship Roll Stabilisation: A Comparative Simulation Study // Proc. of 16th World IF AC Congress, Praha, 2005, Mo-A19-TO/2.
  212. Koterayama W., et.al. Development of An ROV for Sea Bottom Investigations over A Wide Areas // Proc. of The 3rd International Offshore and Polar Engineering Conf., 1993, pp. 431−442.
  213. Krieg M., Mohseni K. Developing a Transient Model for Squid Inspired Thrusters and Incorporation into Underwater Robot Control Design // Proc. of The IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 3178−3183.
  214. Krieg M., Mohseni K. Incorporation of Novel Underwater Thrusters into Vehicle Control Systems // Proc. of IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Pasadena, CA, 2008, pp. 1077−1082.
  215. Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P. Nonlinear and Adaptive Control Design. NY: Wiley, 1995.
  216. Lai C.K., Shyu K.K. A novel motor drive design for incremental motion system via sliding-mode control method // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2005, Vol. 2, № 52, pp. 499−507.
  217. Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Adaptive Control System with Reference Model for Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of IMECE2002 ASME Int. Mechanical Engineering Congress. New Orleans, Louisiana, USA, 2002, Vol. 2, pp. 15−19.
  218. Lebedev A.V. The Analysis of Variable Structure System with Control Signal Saturation // Proc. of The IASTED International Conf. Automation, Control and Information Technology. Novosibirsk, Russia, 2002, pp. 494−498.
  219. Lebedev A.V. The Features of Reference Model Self-Adjustment Application in Conditions of Control Signal Saturation // Proc. of The IASTED Int. Conf. Intelligent Systems and Control. Tsukuba, Japan, 2002, pp. 18−23.
  220. Lebedev A.V. Synthesis of Desirable Trajectories of Dynamic Objects Spatial Movement // Proc. of The 6th IASTED International Conf. Intelligent Systems and Control. Honolulu, Hawaii, USA, 2004, pp. 36−39.
  221. Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Multi-Dimentional Variable Structure System for Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of The Sixth (2004) ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. Vladivostok, Russia, 2004, pp. 236−240.
  222. Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Variable Structure System with Nonlinear Correction for the Centralized Control of Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of The 6th Asian Control Conference. Bali, Indonesia, 2006, pp. 923−930.
  223. Lebedev A.V., Filaretov V.F. Variable Structure System for the Control of Multidimensional Nonstationary Linear Object // Proc. of The 16th International Conference on Control Systems and Computer Science. Bucharest, Romania, 2007, pp. 601−605.
  224. Lebedev A.V., Filaretov V.F. Multi-Channel Variable Structure System for the Control of Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of The IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. Harbin, China, 2007, Vol. I, pp. 221−226.
  225. Lebedev A.V., Filaretov V.F. Sliding Mode Control of Multidimensional Nonstationary Nonlinear Object // Proc. of The Ninth IASTED International Conf. Control and Applications. Montreal, Quebec, Canada, 2007, pp. 261−266.
  226. Lebedev A.V., Filaretov V.F. Variable Structure System with the Adaptive Adjustment of Sliding Surfaces // Proc. of The IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics. Xian, China, 2008, pp. 1248−1253.
  227. Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Multi-Channel Adaptive Variable Structure System for the Control of AUV // Proc. of The IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 2834−2839.
  228. Lebedev A.V. The Synthesis of Multi-Channel Adaptive Control System for the Autonomous Underwater Robot // Proc. of the First Russia and Pacific Conference on Computer Technology and Applications. Vladivostok, Russia, 2010, pp. 324−328.
  229. Lebedev A. The Multi-Dimensional Adaptive Control System with Reference Model for the AUV // Proc. of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. Xian, China, 2010, pp. 1837−1841.
  230. Lee P.M., Lee J.S., Hong S.W. Experimental Study of a Position Control System for ROV // Proc. of the 2nd International Offshore and Polar Engineering Conf., San Francisco, USA, 1992, pp. 533−539.
  231. Levant A. Higher-order sliding modes, differentiation and output feedback control // Int. Journal of Control, 2003, Vol. 76, № 76, pp. 924−941.
  232. Lian J., Hu J., Zak S.H. Adaptive Robust Control: A Piecewise Lyapunov Function Approach // Proc. of American Control Conference. St. Louis, MO, 2009, pp. 568−573.
  233. Liang Y.-W., Xu S.-D., Chu T.-C. Robust Control of the Robot Manipulator via an Improved Sliding Mode Scheme // Proc. of The IEEE1. ternational Conference on Mechatronics and Automation. Harbin, China, 2007, Vol. I, pp. 1593−1598.
  234. Lin C.M., Mon Y.J. Decoupling control by hierarchical fuzzy sliding mode controller // IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2005, Vol. 13, № 4, pp. 593−598.
  235. Mahesh H., Yuh J., Kakshmi R. A Coordinated Control of an Underwater Vehicle and Robotic Manipulator // Journal of Robotic Systems, 1991, Vol. 8, № 3, pp. 339−370.
  236. McMilan S., Orin D., McGhee R. Simulating Hydrodynamic Effect for Underwater Manipulation // Technical Report NP SCS-93−014, Naval Postgraduate School, 1993, pp. 206−219.
  237. Meghan L., McGookin E.W., Murray-Smith D.J. Sliding Mode Based Inverse Model Control for Oil Tanker Guidance // Proc. of 16th World IF AC Congress, Praha, 2005, Mo-M19-TO/2.
  238. Mirkin B., Gutman P.-O., Shtessel Y.B. Continuous Model Reference Adaptive Control with Sliding Mode for a Class of Nonlinear Plants with Unknown State Delay // Proc. of American Control Conference, St. Louis, MO, 2009, pp. 574−579.
  239. Nakamura Y., Savant S. Nonlinear Tracking Control of Autonomous Underwater Vehicles // Proc. of the IEEE International Conf. on Robotics and Automation, France, 1992, pp. A4-A9.
  240. Nakamura M., Hyakudome T., Yoshida H., Ishibashi S., Aoki T. Motion Control of AUV «MR-X1» for Following Observation Line // Proc. of the Twentieth International Offshore and Polar Engineering Conference, Beijing, China, 2010, pp. 406−413.
  241. Narendra K.S. Adaptive Control Using Neural Networks // Neural Network for Control / Edited by W.T. Miller, R.S. Sutton, P.J. Werbos, MIT Press, 1990, pp. 115−142.
  242. Narendra K.S., Annaswamy A.M. Stable adaptive systems. New Jersey: Prentice Hall, 1989.
  243. Narendra K.S., Lin Y.-H. Design of stable model reference adaptive controllers //Application of Adaptive Control. London: Academic Press, 1980, pp. 100−130.
  244. Niu Y., Ho D., Lam J. Robust integral sliding mode control for uncertain stochastic systems with time-varying delay // Automatica, 2005, Vol. 41, pp. 873−880.
  245. Nunes E., Vieira L., Peixoto A.J., Oliveira T.R., Hsu L. Global Exact Tracking for Uncertain Multivariable Linear Systems by Output Feedback Sliding Mode Control // Proc. of American Control Conference, Baltimore, MD, 2010, pp. 974−979.
  246. Oliveira T.R., Peixoto A.J., Leite A.C., Hsu L. Sliding Mode Control of Uncertain Multivariable Nonlinear Systems Applied to Uncalibrated Robotics Visual Servoing/ZProc. of American Control Conf., St. Louis, MO, 2009, pp.71−76.
  247. Pan Y.-J. A New Sliding Mode Control Approach for a Class of Nonlinear Uncertain Systems with State Time Delays // Proc. of American Control Conference, New York, NY, 2007, pp. 5869−5874.
  248. Panchade V.M., Waghmare L.M., Patre B.M., Bhogle P.P. Sliding Mode Control of DC Drives // Proc. of The IEEE International Conf. on Mechatronics and Automation, Harbin, China, 2007, pp. 1576−1581.
  249. Pisarets A.M., Zhirabok A.N. Navigation-piloting sensor fault diagnosis in autonomous underwater vehicles // Proc. 5th ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. Daejeon, Korea, 2002, pp. 70−74.
  250. Qian D., Yi J., Zhao D. Hierarchical sliding mode control for a class of SIMO under-actuated systems // Control & Cybernetics, 2008, Vol.37, № 1, pp. 159−175.
  251. Ramadorai A.K., Tarn T.J. On Modeling and Adaptive Control of Underwater Robots // Journal of Robotics Systems, 1993, Vol. 5, № 1, pp. 47−60.
  252. Richards R. J., Stoten D. R. Depth Control of a Submersible Vehicle // International Shipbuilding Progress, 1981, Vol. 28, № 318, pp. 30−39.
  253. Roh Y.H., Oh J.H. Robust stabilization of uncertain input-delay systems by sliding mode control with delay compensation // Automatica, 1999, Vol. 35, pp. 1861−1865.
  254. Rubagotti M., Ferrara A. Second Order Sliding Mode Control of a Perturbed Double Integrator with State Constraints // Proc. of American Control Conference, Baltimore, MD, 2010, pp. 985−990.
  255. Russel G.T., Bugge J. Adaptive Estimator for the Automatic Guidance of an Unnamed Submersible // Proc. Institute Electric Engineering, 1981, Vol. 128, № 5, pp. 223−226.
  256. Russel G.T., Dunbar R.M. Intelligent Control and Communication Systems for Underwater Vehicle // Proc. of Mobile Robots for Subsea Environments, International Advanced Robotic Program, 1990, pp. 1−14.
  257. Ruth M. J., Humphreys D.E. A Robot Multivariable Control System for Low Speed AUV Operation // Proc. of the IEEE Catalog, № 90CH2856−3-90, 1990, pp. 88−91.
  258. Saeedi G.S., Beheshti M. Optimal Design of Rotating Sliding Surface for Sliding Mode Control // Proc. of American Control Conference, St. Louis, MO, 2009, pp. 774−777.
  259. Sanyal A., Chyba M. Robust Feedback Tracking of Autonomous Underwater Vehicles with Disturbance Rejection // Proc. of American Control Conference, St. Louis, MO, 2009, pp. 3585−3590.
  260. Slotine J.-J.E. Sliding Controller Design for Nonlinear Systems // Int. Journal Control, 1984, Vol. 40, № 2, pp. 24−36.
  261. Slotine J.-J. E., Coetsee J.A. Adaptive Sliding Controller Synthesis for Nonlinear Systems // Int. Journal Control, 1986, Vol. 42, № 6, pp. 37−51.
  262. Slotine J.-J.E., Li W. Applied Nonlinear Control. Prentice Hall Englewood Cliffs, 1991.
  263. Slotine J.-J.E., Li W. On the Adaptive Control of Robot Manipulators // The Int. Journal of Robotics Research, 1987, Vol. 6, № 3, pp. 49−59.
  264. Smallwood D., Whitcom L. Model-based dynamic positioning of underwater robotic vehicles: Theory and experiment // IEEE Journal of Ocean Engineering, 2004, Vol. 29- № 1, pp: 169−186.
  265. Smith N.S., Crane J.W., Summey D.C. SDV Simulator Hydrodynamic Coefficients // NCSC Report, №TM-231−78, 1978, pp. 82−96.
  266. Spong M.W., Ortega R. On Adaptive Inverse Dynamic Control of Rigid Robots // IEEE Trans, of Robotics and Automation, 1990, Vol. 35, № 1, pp. 92−95.
  267. Suzuki II., Yoshida K. Trajectory Tracking Control- of a ROV for Lifting Objects // Proc: of the 1st International- Offshore and-Polar Engineering Gonf., 1990, pp. 545−552.
  268. Tarn T.J., Shoults G-A., Yang S. Dynamical Model for a Free-Floating Underwater Robotic Vehicle with an n-Axis Manipulator // Proc. of the US-Portugal Joint Workshop on Underwater Robotics and Intelligent Control. Lisboa, Portugal, 1995, pp. 208−217.
  269. Vuilmet C. High order sliding mode control applied to a heavyweight torpedo // Proc. of IEEE Conf. on Control Applications, 2005, pp. 61−66.
  270. Whitcom L.L., Yoerger D.R. Preliminary Experiments in the ModelBased Dynamic Control of Marine Thrusters // Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1996, pp. 467−472.
  271. Xinseng J., Sheng F.X. Research and Developement of Underwater Robot in China // Proc. of Int. Workshop on Advanced Robot, 1991, pp. 118−135-
  272. Yoerger D.R., Slotine J.-J.E. Robust Trajectory Control of Underwater Vehicles // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1985, Vol.10, № 4, pp. 462−480.
  273. Yoerger D.R., Neuman J.B., Slotine J.-J.E. Supervisory Control System for the JASON ROV // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1986, Vol. 11, № 3, pp. 392−400.
  274. Yoerger D.R., Cooke J.G., Slotine J.-J.E. The Influence of Thruster Dynamics on Underwater Vehicle Behavior and Their Incorporation into Control System Design // IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1990, Vol. 15, № 3, pp. 167−177.
  275. Yoerger D.R., Slotine J.-J.E. Adaptive Sliding Control of an Experimental Underwater Vehicle // Proc. of the IEEE Conf. On Robotics and Automation, Sacramento, USA, 1991, pp. 2746−2751.
  276. Yuh J. An Adaptive and Learning Control System for Underwater Robots // Proc. 13th World Congress International Federation of Automatic Control, San Francisco, CA, 1996, pp. 145−150.
  277. Yuh J. Design and control of autonomous underwater robots: A survey // Autonomous Robots, 2000, Vol. 8, pp. 7−24.
  278. Yuh J., West M.E., Lee P.M. An Autonomous Underwater Vehicle Control with a Non-regressor Based Algorithm // Proc. of the IEEE Int. Conf. on Robotic and Automation, Seoul, Korea, 2001, pp. 2363−2368.
  279. Zhang T., Ge S.S. Adaptive Variable Structure Control of SISO Nonlinear Systems with Time-Varying Delays // Proc. of American Control Conference, New York, NY, 2007, pp. 1221−1226.
  280. Zhirabok A.N., Shumsky A.Ye. A new mathematical techniques for nonlinear systems research // Proc. 12th World Congress IFAC. Sydney, 1993, Vol.3, pp. 485−488.
  281. Zinober A.S. Variable Structure and Lyapunov Control. Lectures Notes in Control and Informaion Sciences. Berlin: Springer-Verlag, 1993.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!