Удосконалення методу оберненої динаміки для високоточного керування нелінійними об’єктами в умовах невизначеності
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160345Ключові слова:
система автоматичного керування, метод мінімізації локальних функціоналів, прив’язний підводний апаратАнотація
Синтез систем автоматичного керування (САК) нелінійними об’єктами представляє собою відому наукову проблему. Метод оберненої динаміки дає змогу синтезувати високоточні САК нелінійними об’єктами. Але в умовах невизначеності якість керування суттєво погіршується і САК не виконує поставлену задачу. В результаті даного дослідження отримав подальший розвиток метод оберненої динаміки для синтезу високоточних САК нелінійними об’єктами в умовах невизначеності. Синтезовано узагальнену структуру інверсного закону керування як основу для керування нелінійними об’єктами в умовах невизначеності. Згідно цієї структури інверсний закон керування формується на основі неточної інверсної моделі об’єкта керування та містить невизначену складову керуючого впливу для компенсації невизначеностей. Синтезовано закон компенсації невизначеностей на основі методу мінімізації локальних функціоналів. Він містить неточну модель об’єкта керування і забезпечує наближення її виходу до керованої величини. Закон компенсації дає змогу САК працювати в умовах невизначеності і при відповідному виборі еталонних моделей забезпечувати високу динамічну точність керування нелінійним об’єктом. Синтезовано САК вертикальним рухом прив’язного телекерованого підводного апарата. Синтез виконувався на основі неточної моделі об’єкта керування. Порядок моделі був на одиницю менший за порядок об’єкта, частину моделі, яка відповідає за формування керуючої сили, було суттєво спрощено, збурюючи впливи кабель-троса не враховувались. Таким чином було забезпечено структурні та параметричні невизначеності. Дослідження динаміки перехідних процесів САК виконано на основі комп’ютерної реалізації моделі одновимірного руху телекерованого підводного апарата як об’єкта третього порядку з урахуванням збурюючого впливу кабель-троса. Результати комп’ютерного експерименту показали високу динамічну точність САК в умовах структурної та параметричної невизначеностей моделі об’єкта керування під впливом невизначених збурень кабель-троса
Посилання
- Boychuk, L. M. (1971). Metod strukturnogo sinteza nelineynyh sistem avtomaticheskogo upravleniya. Moscow: «Energiya», 112.
- Dudykevych, V., Blintsov, O. (2016). Tasks statement for modern automatic control theory of underwater complexes with flexible tethers. EUREKA: Physics and Engineering, 5, 25–36. doi: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2016.00158
- Voytkunskiy, Ya. I. (Ed.) (1985). Spravochnik po teorii korablya. Vol. 1. Leningrad: Sudostroenie, 768.
- Blintsov, O. (2017). Development of the mathematical modeling method for dynamics of the flexible tether as an element of the underwater complex. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (85)), 4–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.90291
- Kuhn, V. N., Drews, P. L. J., Gomes, S. C. P., Cunha, M. A. B., Botelho, S. S. da C. (2014). Automatic control of a ROV for inspection of underwater structures using a low-cost sensing. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 37 (1), 361–374. doi: https://doi.org/10.1007/s40430-014-0153-z
- Hernández-Alvarado, R., García-Valdovinos, L., Salgado-Jiménez, T., Gómez-Espinosa, A., Fonseca-Navarro, F. (2016). Neural Network-Based Self-Tuning PID Control for Underwater Vehicles. Sensors, 16 (9), 1429. doi: https://doi.org/10.3390/s16091429
- Nejatbakhsh Esfahani, H., Azimirad, V., Danesh, M. (2015). A Time Delay Controller included terminal sliding mode and fuzzy gain tuning for Underwater Vehicle-Manipulator Systems. Ocean Engineering, 107, 97–107. doi: https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.07.043
- Herman, P., Adamski, W. (2017). Non-adaptive velocity tracking controller for a class of vehicles. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences, 65 (4), 459–468. doi: https://doi.org/10.1515/bpasts-2017-0051
- Thekkedan, M. D., Chin, C. S., Woo, W. L. (2015). Virtual reality simulation of fuzzy-logic control during underwater dynamic positioning. Journal of Marine Science and Application, 14 (1), 14–24. doi: https://doi.org/10.1007/s11804-015-1297-7
- Xia, G., Pang, C., Xue, J. (2015). Fuzzy neural network-based robust adaptive control for dynamic positioning of underwater vehicles with input dead-zone. Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 29 (6), 2585–2595. doi: https://doi.org/10.3233/ifs-151961
- Fernandes, D. de A., Sørensen, A. J., Pettersen, K. Y., Donha, D. C. (2015). Output feedback motion control system for observation class ROVs based on a high-gain state observer: Theoretical and experimental results. Control Engineering Practice, 39, 90–102. doi: https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2014.12.005
- Londhe, P. S., Santhakumar, M., Patre, B. M., Waghmare, L. M. (2015). Robust nonlinear task space position tracking control of an autonomous underwater vehicle-manipulator system. 2015 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM). doi: https://doi.org/10.1109/aim.2015.7222793
- Blintsov, O. (2016). Formation of a reference model for the method of inverse dynamics in the tasks of control of underwater complexes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (2 (82)), 42–50. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.74875
- Krut'ko, P. D. (2004). Obratnye zadachi dinamiki v teorii avtomaticheskogo upravleniya. Cikl lekciy. Moscow: Mashinostroenie, 576.
- Blintsov, V., Voitasyk, A. (2016). The robotized underwater technology for the installation of a useful cargo onto sea bottom. Pidvodni tekhnolohiyi. Promyslova ta tsyvilna inzheneriya, 4, 50–59.
- Pavlov, H. V., Blintsov, O. V. (2008). Syntez neiromerezhnykh modelei elektrorushiinoho prystroiu dlia zadach keruvannia kvazistatsionarnym rukhom pryviaznoho pidvodnoho aparata. Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoho universytetu korablebuduvannia, 5 (422), 81–86.
- Blintsov, O. V., Nadtochiy, V. A. (2014). Avtomatyzatsiya keruvannia odnolankovymy samokhidnymy pryviaznymy pidvodnymy systemamy. Mykolaiv: NUK, 124.
- Denisenko, V. V. (2009). Komp'yuternoe upravlenie tekhnologicheskim processom, eksperimentom, oborudovaniem. Moscow: Goryachaya liniya – Telekom, 608.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Oleksandr Blintsov, Zhanna Burunina, Andrii Voitasyk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
