автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Разработка метода обеспечения эксплуатационной надежности системы автоматического управления курсом судна

ш

На правах рукописи

Перечесов Владимир Сергеевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КУРСОМ СУДНА

05.22.19 - Эксплуатация водного транспорта, судовождение.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владивосток - 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Глушков Сергей Витальевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Жирабок Алексей Нилович

Защита состоится « 15» ноября 2006 года в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 223.005.01 при Морском государственном университете имени адмирала Г. И. Невельского по адресу: 690059, г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50 а, ауд.241, факс (4232) 41-49-68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Морского государственного университета имени адмирала Г.И. Невельского.

Автореферат разослан «_»_ 2006 года

Ученый секретарь

кандидат технических наук, доцент Оловянннков Аркадий Львович

Ведущая организация: Тихоокеанский военно-морской институт

им. С. О. Макарова

диссертационного совета

А.Г. Резник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Введение

В последние годы в России и за рубежом разработано большое число методов синтеза систем автоматического управления (САУ), позволяющих осуществлять обоснованный выбор структуры и параметров системы, удовлетворяющей заранее заданным требованиям. Большинство разработанных методов предназначено для синтеза САУ с постоянными параметрами. Однако в практике проектирования САУ управления современными объектами, главным образом динамическими, очень часто параметры объекта управления в процессе эксплуатации изменяются в широких пределах.

Актуальность темы. В настоящее время практически все промышленно развитые страны интенсивно работают над созданием новых, более эффективных систем автоматического управления движением судна, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью. Объясняется это в первую очередь необходимостью безопасности мореплавания в условиях интенсивного судоходства, резким ростом цен на топливо для судовых силовых установок, а также усилением экологических аспектов эксплуатации морского флота, строительством крупнотоннажных и скоростных судов, автоматическое управление которыми при использовании обычных авторулевых не обеспечивается или обеспечивается неудовлетворительно.

Как показывает практика внедрения и эксплуатации различных автоматизированных систем» они являются наиболее эффективным средством повышения технико-эксплуатационных характеристик судов и условий труда плавсостава. Автоматизация процессов и операций на судах приводит к уменьшению потерь ходового времени, снижению себестоимости перевозок, сокращению численности экипажей, повышению надежности оборудования, снижению аварийности.

В России к настоящему времени назрела необходимость разработки и промышленного изготовления высокотехнологичных средств автоматизации и управ-

ления. Значительная часть используемого оборудования разработана в 50 — 70-х годах и является морально и технологически устаревшей, не соответствует предъявляемым к ней современным требованиям. Наряду с этим возникла необходимость создания современных систем автоматического управления многоцелевого назначения.

Появилась необходимость разработки новых принципов параметрического синтеза систем автоматического управления курсом судна, которые учитывали бы изменение параметров системы и условий эксплуатации, а также неявную формализацию объекта управления при моделировании.

Целью работы является разработка адаптивного управляющего устройства для системы управления курсом судна на основе определения областей работоспособности системы, с заданной вероятностью обеспечивающей требуемое качество управления.

Объектом исследования являлась система управления курсом судна.

Для достижения указанной цели определены задачи исследования:

1. Разработка математического метода определения областей параметров, обеспечивающих работоспособность системы.

2. Разработка реализации алгоритма предложенного метода.

3. Разработка программного обеспечения для современных высокоинтегри-рованных микроконтроллеров.

4. Создание опытного образца адаптивного авторулевого.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Математический метод идентификации параметров объекта управления.

2. Математический метод оптимизации параметров регулятора, обеспечивающий заданную или максимальную вероятность удовлетворения качества управления.

3. Алгоритм и программное обеспечение для контроллера системы автоматического управления курсом судна.

4. Функциональные, структурные и принципиальные схемы адаптивного авторулевого.

Методы исследования. Методы системного анализа, методы линейного и нелинейного программирования, методы математического моделирования, положения теории автоматического управления и теории регулирования.

Научная новизна. Предложен и разработан метод идентификации случайных процессов изменения параметров под влиянием эксплуатационных факторов. Предложен и разработан итерационный подход к решению задачи оптимизации параметрической надежности САУКС, который позволяет сравнить различные структурные схемы с точки зрения обеспечения требуемой эксплуатационной надежности, учесть характеристики элементов системы и разработать рекомендации к технологическим операциям производства компонентов системы. Метод включает в себя:

- определение существования области допустимых значений параметров САУКС при заданном ограничении на выходные характеристики исследуемого объекта;

- определение ориентации области допустимых значений в пространстве вектора параметров объекта;

- определение квазиоптимальных номинальных значений вектора параметров объекта, при котором достигается максимальный диапазон эксплуатационных значений.

Достоверность результатов проведенных исследований обеспечивается использованием современных методик планирования эксперимента, корректным использованием принципов построения модели САУКС, а также удовлетворительным качественным и количественным совпадением результатов экспериментов и данных, полученных при математическом моделировании, полунатурных исследованиях и во время реальных ходовых испытаний.

Практическая ценность работы. Практическая значимость полученных результатов заключается в том, что эти результаты могут быть использованы при

разработке систем управления судами, которые только проектируются либо проходят переоборудование в нашей стране. Предложенный метод синтеза адаптивного авторулевого реализуем на современной аппаратной среде.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались на научно-практической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс» (Владивосток, ДВГТУ, 2002 г.), международной научной конференции «Безопасность на море. Научно-технические проблемы и человеческий фактор» (Владивосток, МГУ, 2002 г.), X юбилейной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии СТГ2004» (Томск, 2004 г.), Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи (Москва, ВВЦ, 2004 г.), конкурсе научно-исследовательских работ «Наука и молодежь - процветанию морской отрасли» (Владивосток, ДВМП, 2005 г.), международной выставке морского оборудования «Кормарин-2005» (Республика Корея, Пусан, 2005 г.), научно-практической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс» (Владивосток, ДВГТУ, 2006 г.).

Авторулевой установлен на головном судне «Ураганный» вновь строящейся серии судов РС-450. Успешно прошел швартовые, ходовые и морские испытания. Утвержден Регистром морского флота России,

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации включает восемь работ (материалы научно-практических конференций, публикации в сборниках научных работ, заявка на получение патента).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Основное содержание работы изложено на 105 страницах машинописного текста и включает 36 рисунков и I таблицу. Список литературы содержит 115 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко рассмотрены задачи судовождения, решаемые с помощью авторулевого раздельно или в комплексе с другими техническими средствами навигации. Обоснована актуальность и сформулирована цель работы, дано краткое изложение результатов работы.

В первой главе проведен анализ структур существующих авторулевых, как устаревших к настоящему времени, так и современных адаптивных авторулевых трех типов. Первого типа - с частичной автоматической настройкой параметров, использующих различные косвенные критерии оценки качества работы системы. Авторулевые второго типа осуществляют автоматическую адаптацию системы с использованием эталонной математической модели объекта или всей системы управления в целом. Существенной особенностью этих систем является необходимость наличия корректной математической модели судна. К третьему типу адаптивных авторулевых следует отнести самонастраивающиеся системы, определяющие оптимальные значения параметров настройки непосредственно по заданному математически обоснованному критерию качества.

Также в первой главе проведен анализ существующих методов адаптации САУ применительно к построению авторулевого.

В первой главе приводятся особенности САУ курсом судна, а также обоснование выбора математической модели судна, использующейся в дальнейших исследованиях. В качестве модели используется модель Номото, имеющая передаточную функцию вида

. (1) />(г,р + 1)(Г3р + 1) * '

По результатам проведенных теоретических исследований сделаны выводы, в которых сформулированы научные задачи, требующие решения.

Во второй главе приводится общая постановка задачи обеспечения разрабатываемой САУ курсом судна заданной эксплуатационной надежности, т. е. безотказной работы системы с требуемыми показателями качества.

В связи с этим остается актуальной задача разработки инженерных методов оптимизации обеспечения заданной точности работы с учетом эксплуатационных воздействий, позволяющих прогнозировать состояние системы.

Математические модели, используемые для вычисления выходного вектора, зачастую имеют большую размерность, обладают большой трудоемкостью при вычислениях, оптимизации проекта, поэтому возникает необходимость использования методов, инвариантных к размерности математической модели.

Отличительной особенностью задач обеспечения заданной точности работы является то, что при выборе оптимального проекта необходимо:

- решать задачи параметрического и структурного синтеза системы;

- определять не оптимальную точку в пространстве параметров системы, а оптимальное расположение некоторой области значений, определяемой классами точности параметров системы и их изменениями вследствие эксплуатации.

Показатели качества, как правило, формулируются в виде функций некоторых обобщенных параметров.

Эти параметры будем представлять в виде четырех множеств:

1) множество номинальных значений параметров элементов системы;

2) множество управляемых параметров - т. е. тех, значения которых являются для данного объекта наблюдаемыми и управляемыми;

3) множество неуправляемых параметров — известное множество существующих вне технической системы параметров любой природы, оказывающих влияние на объект. Таким множеством может быть совокупность требуемых диапазонов возможных значений внешних факторов, например, силы ветра, направления ветра, частоты и высоты волн;

4) коэффициентов выбранных моделей изменения параметров элементов системы. Это множество определяется физическими характеристиками влияния внешних факторов. В настоящее время такие модели в работах принято выражать в виде полиномов первого — третьего порядка. В общем виде модель представляется полиномом

Н,-хт +¿1:^x2/./ = 1,и1, (2)

где п1 - размерность вектора номинальных значений, г - порядок полинома модели изменения параметра от каждого внешнего фактора, пг =«, хгхи},мэ -размерность вектора внешних факторов.

Под номинальным значением параметра Хы понимается математическое ожидание Хы ~ МрС^распределения случайной величины р(Х,; ХоЬ ах^; ах1 - отклонение значений, вызванное точностью настройки.

Коэффициенты модели дрейфа параметров также имеют разброс, обусловленный неоднородностью факторов среды эксплуатации системы. Значение величины Ка, отождествляется с математическим ожиданием Кш = А/[АГ(] распределения р(АГ(; ок,).

Номинальные условия эксплуатации и возможный диапазон отклонения внешних воздействий так же/ как и для первых двух множеств, будем определять через математическое ожидание =Л/[2Г,] распределения р{2,\201,са1) и среднеквадратичное отклонение с%(.

Таким образом, модель объекта проектирования представляется в виде зависимости от множества величин, описывающих процесс функционирования объекта, образующих в общем случае отдельные множества:

е с Л"1 — вектор номинальных значений параметров элементов размерности гц\

Л"* - вектор коэффициентов моделей дрейфа параметров размерности п2\

€ £>, с Я"1 — вектор внешних воздействий размерности п3.

Обозначим обобщенным параметром й = /(Х^.К^г^Не.НсЛ"„ А/=»+ + который является совокупностью номинальных значений параметров, коэффициентов изменения этих параметров и внешних воздействий.

Таким образом, объектом исследования в работе является математическая модель Y = ДЛ(/)) системы управления курсом судна заданной структуры и со случайными параметрами, функционирование которой оценивается известными показателями качества

ВД, ... hN),... ... (3)

Условия работоспособности системы определяются одно- или двухсторонними ограничениями на эти показатели качества — векторами ограничений на выходные координаты системы

A, <VJ(h)<B/J = hïi, (4)

где А е Я с Л" — область возможных значений обобщенного параметра системы.

Определение вероятности обеспечения заданного качества работы как степени надежности системы в общем случае сводится к вычислению m-кратного интеграла в пределах области интегрирования, определяемой ограничениями на выходные координаты объекта.

0, Вт

.....YmyirimdYmt (5)

4 Лт

где Л, <1^, .... A„, t)<B;.....Д„<ВД,.... К* 0<Вт,

fy(Yh...,Yn) - /н-мерная плотность совместного распределения вероятностей случайных величин - выходных координат,

В принципе, задача статистического анализа системы может быть решена, если известны методы нахождения вида функции f(YhУП1) в аналитической форме при известных законах плотностей распределения параметров hh Однако задача нахождения /(.) практически неразрешима при нелинейных математических моделях.

Для решения задачи обеспечения эксплуатационной надежности работы САУКС представим общую постановку как определение значений вектора параметров, прн котором выполнялись бы все ограничения на показатели качества, т.е.

удовлетворения вероятности нахождения обобщенного вектора А в области допустимых значений £>*; т. е.

1р(Х;Хо,0х:К;Ка,етк:2;2о,0х)<ШКса > Р0, (6)

о*

где О' - {(X, К. 2) е Л " /С, (X, К, И) <0,1- йМ, б, (Л", К,2)<0 - ограничения на область допустимых значений показателей качества из (3) и (4), выраженные в виде одностороннего ограничения. Такая оценка является функцией интересующих параметров.

С учетом технологического разброса значений вектора параметров Х% это можно представить как движение ортогонального параллелепипеда В в области £> (рис. 1). Если задача ставится таким образом, что известен диапазон внешних воздействий и необходимо определить максимально допустимый технологический разброс, то это означает вписывание такого начального параллелепипеда, последующее движение которого по некоторой траектории не вызывает его выход из области О.

Таким образом, наилучшее построение неортогональной фигуры можно считать задачей оптимизации обеспечения эксплуатационной надежности работы объекта с учетом внешних воздействий.

Рис. 1. Аппроксимация области работоспособности О в пространстве Л"1

Представим отображение неортогональной, в общем случае, фигуры В пространства К* в пространстве Л", Г'.В —>В*. Характеристики векторов Х9, К0,ох, ок, от в пространстве Я* определяют ортогональный параллелепипед В' с центром в точке (Л'0, К0, Z))) и гранями, пропорциональными ох, о*, ог (рис. 2). Отображение области полученной системой неравенств (4) пространства Л"* , в пространство :Г(<7)-+£>*)определяет область О' - область допустимых зна-

чений вектора Н(Х<>, Кс, Х^).

Предположим, что область £>* совпадает с ортогональным параллелепипедом 5*, т, е.

0'-В'={{Х„ К„ К, 2)<<и = 1Д^}. (7)

-л/3О* г«/г„, +7згГа- '

Рис. 2, Аппроксимация области работоспособности £> в пространстве Я1*

Вычисление интеграла ' где р(Х,К,^=р,(Х;Х0,ах)х

о'

хр1(К;К91ок)хр3{2->29,са) значительно упрощается, т. к, существуют простые и удобные способы генерирования последовательностей псевдослучайных точек, распределенных с заданным законом вероятности в параллелепипеде В\ позволяющие вычислить интеграл | р (X, К, 2) йхак<к методом Монте-Карло.

о*

Таким образом, перед проектировщиком встает задача наилучшим образом аппроксимировать область Л* подмножеством В* с заданной вероятностью

РвЪо. /Рй. < Р0, где обеспечивается выполнение ограничений системы неравенств

(4). Решение этой задачи позволяет «конструировать» траекторию движения параллелепипеда В в пространстве для необходимого диапазона внешних воздействий.

В третьей главе рассматриваются математические постановки задач:

— идентификации процессов изменения значений параметров системы под воздействием эксплуатационных факторов;

- определения существования области работоспособности;

- определения ориентации области работоспособности в пространстве параметров;

— определения оптимальных значений параметров с учетом начальных технологических и эксплуатационных отклонений.

Первый этап. Будем полагать, что известны Ож (Л) - наблюдаемый выход системы (вектор-функция), С?, (Л) - расчетный выход, полученный в результате анализа модели системы для известных значений вектора г, (* = к - число наблюдений). б, (Л) наблюдается с аддитивной ошибкой е(2), вызванной разбросом реализаций процесса изменения значений параметров.

Задача идентификации ставится следующим образом: на основании экспериментальных данных

С„(/|) = /.(Х(К,г,), = (8)

Р,(А'; Л'в, ах), рг(К; А*„, ок), аг) -сот1

необходимо указать множество значений вектора &'<=£>» в (2), при котором выполнялось бы неравенство

/>[Л(2,)<СЯДЛ', к, г,)<в{г,)\>\-р„ (9)

где 0<Р„<1, = К, 2,)-е{2,), В(г,) = К, 2*) + для всех

По своей сути поставленная задача может рассматриваться как оптимизационная, состоящая в поиске экстремума критерия оптимальности, математическая постановка которой описывается следующим образом:

найти maxF=JL]2-V3oft), j.i

при P{heB/heD}>P<t или

p^ft^ñ«.- \jh

-'" „, ,3 № -Л <0, (10)

i-1 (-1 1-1

Вектор Y={y,+2nl,„.ty)+2ni+2nJ), где i = формирует ортогональный параллелепипед В, оптимальная аппроксимация которым области D и является решением задачи (9).

Второй этап. Проверяется существование допустимых решений. В противном случае следует уточнить предлагаемую математическую модель объекта либо пересмотреть и ослабить ограничения на вектор-функцию показателей качества.

Исключаем из рассмотрения начальный разброс значений параметров и влияние эксплуатационных факторов, т. е. будем полагать ах = 0,ог = 0, N = nlt

В соответствии с этим область допустимых значений параметров системы можно определить как:

i>-{jr,ejrVG,(*)<0, l-Üm). (11)

Для решения поставленной задачи используется метод непосредственной минимизации невязок ограничений. При исследовании модели этим методом отыскивается решение задачи безусловной минимизации, в которой в качестве целевой функции принимается некоторая штрафная функция:

Найти где ¿00 ч """ ^^ (12)

м если G,(x)>0.

Решение будет допустимым, если значение целевой функции окажется равным нулю, т. е. будет найдено решение, удовлетворяющее всем ограничениям на показатели качества функционирования системы.

Третьим этапом является определение ориентации области работоспособности в пространстве параметров Л". Для этого проводятся сечения области по координатам Хо, К0 и находится сечение наибольшей области для параметров внешних воздействий X (рис. 4).

Рис. 4, Построение экстремалей на множестве допустимых значений для пространств А"1 и Л*

Введем вектор Г размерности который позволит представить экстремальное сечение в виде ортогонального параллелепипеда в пространстве Л":

Г, = 1шп г„Г,„ = шах 2, е О, (13)

где У, - ближайший к началу координат, а - наиболее удаленный от начала координат угол ортогонального параллелепипеда £>,. Целевая функция может быть представлена в виде

Ф(Г) = -2П " Г,)/(Г„И1 + Г(). (14)

(-1

При известной плотности распределения параметров внешних воздействий р{2\2„,аг) ограничения могут быть представлены следующим образом:

пЗ *и

'"I Ж-

Четвертый этап. Определение значения обобщенного вектора параметров с учетом начальных отклонений значений.

При построении аппроксимирующего параллелепипеда в пространстве всех параметров Л е Л" ограничения на вероятность выхода за границу области работоспособности О могут определяться неравенством

Р1А«£>/йбВ]<г. (16)

В качестве целевой функции для задачи аппроксимации области выбираем функцию

Ф= - > (17)

«по

где В(Х>К,2) = {(X, АТ,2)т е Л*/Х„ —Дох, <ХЫ <Х0,+ л/3а*„/ = Цм^.

К<и--Дак1 <Ки <Кы + -ТЗоА,,/ = Гп^, аг, <га, <2й> + = 17«Г»}

Добиваясь минимума этой функции, находим максимальный объем вложенного ортогонального параллелепипеда В(Х, АТ, г).

В четвертой главе описывается проверка работоспособности разработанного метода и алгоритма на его основе. Проверка проводилась в три этапа: компьютерного моделирования, полунатурных испытаний с помощью имитатора сигналов для авторулевого «ИС-2005», а также натурных морских испытаний на судне водоизмещением 21т «Галс» и РС-450 «Ураганный».

На первом этапе в процессе моделирования использовалась линеаризованная математическая модель судна по управлению (1>ЛГСГ =0,3, Тл =9,81, 7) =3,31, Т3 = 28,3. Условимся называть эту модель судном, а идентифицированную модель — математической моделью. Целевой функцией алгоритма идентификации являлась минимизация среднеквадратического отклонения мгновенного значения выхода математической модели от соответствующего текущего курса судна

/ = ^АУ'Л, (18)

■и 1

Предварительно в качестве возмущающего сигнала использовалась синусоида с постоянной составляющей /(0 е j4 + fisin(w/). Идентификация приводит к следующим результатам: Ксг =0,298, =9,8Ю5, 7] = 3,309, и =28,3012. Соответственно погрешности определения параметров следующие: 5Kcjt= 0,67%, =0,01%, <УП =0,03%, 5Ti =0,01%, что говорит о достоверности идентификации.

Для исследований, приближенных к реальным условиям, введем в уравнение возмущающего воздействия /(0 случайную составляющую.

При использовании сигнала (19) и при малых значениях амплитуды случайной составляющей идентификация приводит к схожим результатам и максималная ошибка определения параметров не превышает 1.5 %.

Однако при повышении амплитуды случайного сигнала алгоритм идентификации не позволяет идентифицировать параметры судна. Например, при амплитуде В* = 5 в результате идентификации получены значения параметров Ксу = 0,08, То = 0,82, Г/ = 14,93 и 7V = 38,20. Как видно из графика (рис. 6), выходной сигнал модели значительно отличается от соответствующего сигнала судна. Такое значительное отклонение результатов идентификации от истинных параметров обусловлено наличием в спектре случайного сигнала низкочастотных составляющих и присутствием в передаточной функции модели судна астатизма первого порядка. Для исключения влияния астатизма в качестве целевой функции предложено использовать квадрат разности ошибки производных от курса математической модели и действительного курса судна

В этом случае алгоритм поиска должен стремиться к минимизации расхождения между производными выходных сигналов в текущие моменты времени. Для проверки работоспособности алгоритма идентификации с этой целевой функцией производится моделирование с теми же параметрами судна и возмущающего

ЛО = А + Вsin(w0 + RND(B').

(19)

(20)

в действия, которые использовались при предыдущем моделировании. Результаты представлены на рис. 7.

т.град —^Л рссудна -:— X-_ \ д

-1 ——Ц— й- й _1 ■Чл/47]

Д^- -\ -

Рис. 6. Результаты моделирования алгоритма идентификации с целевой функцией (18) и возмущающим воздействием (19)

Вторым этапом проверки алгоритма были полунатурные испытания с помощью имитатора «ИС-2005».

Имитатор позволяет моделировать шесть различных моделей судов. Испытания проводились на всех моделях, однако для дальнейшего описания используем только модель судна, наиболее близкую по параметрам к судну при натурных испытаниях. Параметры этой модели следующие: тип - пассажирское судно прибрежного плавания, длина - 35,5 м, ширина - 7,2 м, осадка - 2,15 м, коэффициент общей полноты - 0,63, площадь руля - 1,5 м, число винтов - 1, винт регулируемого шага, диаметр винта — 1,0 м, скорость хода — 10 уз.

" Утград

'с) Производная курса математической модели*

Рис. 7. Результаты моделирования алгоритма идентификации с целевой функцией (20)

Предварительно в регулятор вручную были введены Кр- 1,5, Кд— 1.0, Ки = 0.005, Поведение судна имитатора на курсе представлено на рис. 8.

Рис, 8. Поведение судна имитатора до адаптации

После проведения автоматической адаптации параметры регулятора изменились на следующие; Кп~ 0,9, Кд= 0,7, К и" 0,003.

Поведение судна имитатора после адаптации представлено на рис. 9.

460 -.у,град

464

•из

45

44* (

44в 44.4 443 44

Рнс, 9. Поведение судна имитатора после автоматической настройки регулятора

Среднеквадратическое отклонение судна от курса уменьшилось с 0,43 до 0,16. Затем была проведена проверка оптимума настройки регулятора. Отклонение настроек регулятора (порядка 5 % от первоначальных значений для Кп и Кд) приводит к ухудшению показателей качества управления, что подтверждает оптимальность автоматической адаптации.

На третьем этапе в качестве натурных испытаний макетный вариант авторулевого испытывался на судне, имеющем следующие характеристики: тип - тун-целовный бот, длина - 16 м, ширина- 4 м, осадка носом - 0,8 м, осадка кормой -1,6 м, водоизмещение-21 т, скорость - 8 уз, мощность двигателя - 165 л.с.

Результаты работы алгоритма оптимизации представлены на рис. 10. Как видно из рисунка, поведение судна на курсе заметно улучшилось.

Для проверки сходимости работы алгоритма проведены испытания при движении судна постоянным курсом и повторными проведениями адаптации. Такие испытания проводились сериями на разных курсах.

Проведенные испытания подтверждают результаты моделирования и полунатурных испытаний первого и второго этапов. К тому же из-за малых размеров испытательного судна оно считается трудным в управлении. Качественная работа авторулевого на таком судне позволяет говорить о его работоспособности на обычных судах, имеющих гораздо большие размеры, и, следовательно, менее чувствительных к внешним воздействиям.

Рис. 10. Результаты проведения натурных испытаний

В настоящее время опытный образец авторулевого установлен на строящемся рыболовном судне типа РС «Ураганный» и прошел швартовые и ходовые испытания. Центральный прибор авторулевого представлен на рис. 11.

и

Шг:

Рис. 11. Внешний вид центрального прибора, установленного в рулевой рубке

В заключении делаются соответствующие выводы и рекомендации по практическому использованию результатов работы.

Основные научные и практические результаты. На основании выполненных исследований получены следующие результаты:

1. Разработан математический метод определения областей значений параметров настройки регулятора, обеспечивающий заданную эксплуатационную надежность работы системы. Разработанный метод нечувствителен к размерности системы и наличию нелинейных элементов в ней.

2. Проведены исследования и обоснована выбранная целевая функция алгоритма поиска неизвестных значений параметров, позволяющая идентифицировать параметры объекта управления с астатизмом первого порядка при наличии в спектре возмущающего воздействия низкочастотных составляющих.

3. Методами математического моделирования и проведенными испытаниями подтверждена работоспособность выбранного алгоритма адаптации. Испытания подтверждают оптимальность настройки регулятора авторулевого, проводимой разработанным методом.

4. При участии автора разработан опытный образец авторулевого.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Перечесов, B.C. Адаптивный авторулевой [Текст] / В.В. Воробьев, B.C. Перечесов // Мат-лы региональн. науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». — Владивосток, ДВГТУ, 2006. - С. 194 — 196.

2. Перечесов, B.C. Алгоритм автоматической настройки параметров регулятора авторулевого [Текст] / C.B. Глушков, B.C. Перечесов, В,А. Седов // Мат-лы региональной науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». - Владивосток, ДВГТУ, 2006. - С. 146 - 147.

3. Перечесов, B.C. Алгоритмы работы самонастраивающейся системы управления курсом судна [Текст] / C.B. Глушков, B.C. Перечесов // Мат-лы X Юбилейной междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». — Томск, ТПУ, 2004. - С. 116—117.

4. Перечесов, B.C. Методы расчетов параметров системы автоматического управления с учетом внешних возмущающих воздействий [Текст] / B.C. Перече-

сов // Мат-лы регнональн, науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». - Владивосток, ДВГТУ, 2002. - С. 308 - 312.

5. Перечесов, B.C. Морские испытания адаптивного авторулевого [Текст] /B.C. Перечесов // Мат-лы регнональн. науч.-техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». - Владивосток, ДВГТУ, 2006. - С. 144 - 146.

6. Перечесов, B.C. Расчет параметров динамических систем управления [Текст] / C.B. Глушков, B.C. Перечесов // Мат-лы междунар. научи, конф. творческой молодежи «Безопасность на море. Научно-технические проблемы и человеческий фактор». — Владивосток, Мор. гос. ун-т., 2002, - С. 72 - 75,

7. Перечесов, B.C. Результаты моделирования и испытания адаптивного авторулевого [Текст] / C.B. Глушков, B.C. Перечесов // Транспортное дело России. -Москва, Спецвыпуск № 7,2006. - С. 16 - 18.

8. Заявка 2004126822/28 Российская Федерация, МПК G05D 1/00. Способ автоматического управления курсом судна и система авторулевого для реализации способа [Текст] / Авторы и заявители C.B. Глушков, А.В. Артемьев, В.С, Перечесов; заявл. 31.08.2004; опубл. 27.02.2006, Бюл. №6. - 2 с.

Перечесов Владимир Сергеевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ

НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ КУРСОМ СУДНА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Усл. печ, л. 1,5 Формат 60x84/16

Уч. изд. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 468

Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г.И. Невельского 690059 г. Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а

Введение

1. Основные принципы построения систем управления курсом судна 7 (* 1.1. Общие сведения об авторулевых

1.2. Адаптивные авторулевые

1.3. Основные методы адаптации авторулевых

1.4. Пассивные методы адаптации САУ

1.5. Активные методы адаптации САУ

1.6. Математическая модель САУ курсом судна 30 Выводы по первой главе

2. Определение области допустимых значений параметров систем авто- 41 матического управления курсом судна, обеспечивающих заданное качество функционирования и надежности

2.1. Общая постановка задачи обеспечения заданной точности работы с 47 * учетом точности настройки системы и эксплуатационных воздействий

Выводы по второй главе

3. Постановка задачи параметрической оптимизация систем по критерию 61 надежности с учетом эксплуатационных и технологических отклонений параметров системы

3.1 Математическая постановка задачи идентификации процесса измене- 65 ния значений параметров системы под воздействием эксплуатационных факторов

3.2 Математическая постановка задачи определения допустимого на- 68 чального значения вектора параметров

3.3. Математическая постановка задачи определения расположения об- 72 ласти работоспособности в пространстве параметров

3.4. Математическая постановка задачи определения значения вектора 77 обобщенных параметров с учетом начальных и эксплуатационных отклонений

Выводы по третьей главе

4. Экспериментальная проверка работоспособности адаптации системы 83 автоматического управления курсом судна

4.1. Проверка работоспособности алгоритма с помощью моделирования 83 на ЭВМ

4.2. Полунатурные испытания авторулевого

4.3. Морские испытания авторулевого 92 Выводы по четвертой главе 94 Заключение

В последние годы в России и за рубежом разработано большое число методов синтеза систем автоматического управления (САУ), позволяющих осуществлять обоснованный выбор структуры и параметров системы, удовлетворяющей заранее заданным требованиям. Большинство разработанных методов предназначено для синтеза САУ с постоянными параметрами. Однако в практике проектирования САУ управления современными объектами, главным образом динамическими, очень часто параметры объекта управления в процессе эксплуатации изменяются в широких пределах.

Наметившая в последнее десятилетие тенденция автоматизации производственных процессов нашла свое отражение и при разработке САУ курсом судна. САУ курсом судна является одной из важнейших систем судовой автоматики, от эффективности и надежности работы которой зависит безопасность плавания и экономическая эффективность эксплуатации судна.

Актуальность темы. В настоящее время практически все промышлен-но раз-витые страны интенсивно работают по созданию новых, более эффективных систем автоматического управления движением судна, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью. Объясняется это в первую очередь необходимостью безопасности мореплавания в условиях интенсивного судоходства, резким ростом цен на топливо для судовых силовых установок, а также усиление экологических аспектов эксплуатации морского флота, строительством крупнотоннажных и скоростных судов, автоматическое управление которыми при использовании обычных авторулевых не обеспечивается или обеспечивается неудовлетворительно.

Как показывает практика внедрения и эксплуатации различных автоматизированных систем, они являются наиболее эффективным средством повышения технико-эксплуатационных характеристик судов и условий труда плавсостава. Автоматизация процессов и операций на судах приводит к уменьшению потерь ходового времени, снижению себестоимости перевозок, сокращения численности экипажей, повышению надежности оборудования, снижению аварийности.

В России к настоящему времени назрела необходимость разработки и промышленного изготовления высокотехнологичных средств автоматизации и управления. Значительная часть используемого оборудования разработана в 50х-70х годах и является морально и технологически устаревшей, не соответствуют предъявляемым ему современным требованиям, наряду с этим возникла необходимость создания современных систем автоматического управления многоцелевого назначения.

Встает необходимость разработки новых принципов параметрического синтеза систем автоматического управления курсом судна, которые бы учитывали изменение параметров системы и условий эксплуатации, а также неявную формализацию объекта управления при моделировании.

Целью работы является разработка адаптивного управляющего устройства для системы управления курсом судна на основе определения областей работоспособности системы, обеспечивающей с заданной вероятностью требуемое качество управления.

Объектом исследования являлось система управления курсом судна.

Для достижения указанной цели определены задачи исследования :

1. Разработка математического метода определения областей параметров, обеспечивающих работоспособность системы.

2. Разработка алгоритма предложенного метода.

3. Разработка программного обеспечения для современных высоко-интегрированных микроконтроллеров.

4. Создание опытного образца адаптивного авторулевого.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Математический метод идентификации параметров объекта управления.

2. Математический метод оптимизации параметров регулятора, обеспечивающий заданную или максимальную вероятность удовлетворения качества управления.

3. Алгоритм и программное обеспечение для контроллера системы автоматического управления курсом судна.

4. Разработка функциональных, структурных и принципиальных схем адаптивного авторулевого.

Методы исследования. Методы системного анализа, методы линейного и нелинейного программирования, методы математического моделирования, положения теории автоматического управления и теории регулирования.

Научная новизна. Предложен и разработан метод идентификации случайных процессов изменения параметров под влиянием эксплуатационных факторов. Предложен и разработан итерационный подход к решению задачи оптимизации параметрической надежности САУКС, который позволяет сравнивать различные структурные схемы с точки зрения обеспечения требуемой эксплуатационной надежности, учесть характеристики элементов системы и разработать рекомендации к технологическим операциям производства компонентов системы. Метод включает в себя:

- определение существования области допустимых значений параметров САУКС при заданном ограничении на выходные характеристики исследуемого объекта;

- определение ориентации области допустимых значений в пространстве вектора параметров объекта;

- определение квазиоптимальных номинальных значений вектора параметров объекта, при котором достигается максимальный диапазон значений эксплуатационных значений.

Достоверность результатов проведенных исследований обеспечивается использованием современных методик планирования эксперимента, корректным использованием принципов построения модели САУКС, а также удовлетворительным качественным и количественным совпадением результатов экспериментов и данных, полученных при математическом моделировании, полунатурных исследованиях и реальных ходовых испытаниях.

Практическая ценность работы. Практическая значимость полученных результатов заключается в том, что эти результаты уже вполне могут быть использованы при разработке систем управления судов, которые только проектируются либо проходят переоборудование в нашей стране. Предложенный метод синтеза адаптивного авторулевого реализуем на современной аппаратной среде.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались на научно-практической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс», Владивосток, ДВГТУ, 2002 г., международной научной конференции «Безопасность на море. Научно-технические проблемы и человеческий фактор», Владивосток, МГУ, 2002 г., X юбилейной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и "молодых ученых «Современные техника и технологии СТТ'2004», Томск, 2004 г., «Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи», Москва, ВВЦ, 2004 г., конкурсе научно-исследовательских работ «Наука и молодежь - процветанию морской отрасли», Владивосток, ДВМП, 2005 г., международной выставке морского оборудования «Кормарин 2005», Республика Корея, Пусан, 2005г., научно-практической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс», Владивосток, ДВГТУ, 2006 г. Авторулевой установлен на головном судне «Ураганный», вновь строящейся серии судов РС-450. Успешно прошел швартовые, ходовые и морские испытания. Утвержден Регистром морского флота России.

Публикации. Список публикаций по материалам диссертации включает десять работ (материалы научно-практических конференций, публикации в сборниках научных работ).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Основное содержание работы изложено на 105 страницах машинописного текста и включает 36 рисунков и 1 таблицу. Список литературы содержит 115 наименований.

4.4. Выводы по четвертой главе

Проведена проверка работоспособности разработанного метода и алгоритма на его основе. Проверка проводилась в три этапа. На первом из них -компьютерном моделировании, основной задачей которого являлась проверл ка точности и работоспособности алгоритма идентификации параметров модели судна. Проведенные исследования этого этапа показали правильность выбора целевой функции алгоритма поиска неизвестных значений параметров, позволяющие идентифицировать параметры объекта управления с аста-тизмом первого порядка при наличии в спектре возмущающего воздействия низкочастотных составляющих. Показано, что, погрешность идентификации коэффициента передачи 5К и постоянных времени 5Т х объекта управления л не превышает 15%. Это подтверждает теоретические выводы разработанных методов.

На втором и третьем этапах - при проведении полунатурных и морских испытаний определить точность идентификации не представляется возможным, т.к. не известны параметры математической модели судна. Основной задачей на этих этапах являлась проверка оптимальности выбранных значений регулятора, приводящих к обеспечению требуемого качества управления при заданном диапазоне внешних воздействий. Результаты этих испытаний позволяют судить о правильности выбора линеаризованной математической модели объекта управления первого этапа и методах идентификации и оптимальной самонастройки адаптивного авторулевого.

Заключение

Целью данной работы являлась разработка адаптивного управляющего устройства для системы управления курсом судна на основе определения областей работоспособности системы, с заданной вероятностью обеспечивающей требуемое качество управления.

Достижение поставленной цели сведено к решению следующих задач:

- разработке математического метода и алгоритма задачи идентификации параметров судна как объекта управления;

- разработке математического метода и алгоритма задачи определения существования области допустимых значений регулятора для заданного диапазона внешних воздействий и требуемого качества управления;

- разработке математического метода и алгоритма задачи поиска оптимальных значений параметров регулятора при заданном диапазоне внешних воздействий и требуемого качества управления.

Поставленные задачи были успешно решены. Проведенные исследования на математической модели системы, а также полунатурные и морские испытания подтвердили правильность теоретических обоснований.

На основании полученных результатов было разработано программное обеспечение для современного высокоинтегрированного микроконтроллера, на базе которого разработан опытный образец адаптивного авторулевого. Авторулевой установлен на головном судне «Ураганный» строящейся серии судов типа РС-450. Получено положительное решение на патент адаптивного авторулевого.

1. Абашеев, А.Д. Оптимальные и адаптивные системы Текст. / А.Д. Абаше-ев, В.В. Ржавин, Ю.М. Харитонов // Чуваш, гос. ун-т им. И.Н. Ульянова-Чебоксары, 1989.

2. Абрамов, О.В. Допуски и номиналы систем управления Текст. / О.В. Абрамов, В.В. Здор, А.А. Супоня // Наука. Москва, 1976. -160 С.

3. Абрамов, О.В. Параметрическая коррекция систем управления Текст. / О.В. Абрамов, Ф.И. Бернацкий, В.В. Здор // Энергоиздат. Москва, 1982. - 176 С.

4. Абрамов, О.В. Параметрический синтез настраиваемых технических систем Текст. / О.В. Абрамов, С.П. Инберг // Наука. Москва, 1986. -231 С.

5. Абрамов, О.В. Прогнозирование технического состояния систем Текст. / О.В. Абрамов, Х.Х. Розембаум //ДВНЦ АН СССР. Владивосток, 1990. - С.ЗО -35.

6. Аврамов, И.С. Параметрическая надежности систем автоматики металлургического производства Текст. / И.С. Аврамов, А.И. Рыбаков, Е.В. Семакин // Известия ВУЗов. Черная металлургия. № 8,1974.

7. Автоматы: Сб. статей / Под ред. К.Э. Шеннона и др; пер. с анг. / Под ред.

8. A.А. Ляпунова. Изд-во иностр. лит. Москва, 1956.

9. Александров, А.Г. Оптимальные и адаптивные системы Текст. / А.Г. Александров // Высшая школа. Москва, 1989. - С. 263.

10. Александровский, Н.М. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами Текст. / Н.М. Александровский, С.В. Егоров, Р.Е. Кузин // Энергия. Москва, 1973. - С. 272.

11. Андреев, Н.И. Теория статистически оптимальных систем Текст. / Н.И. Андреев // Наука. Москва, 1980. - С. 416.

12. П.Антонов, В.Н. Адаптивное управление в технических системах Текст. /

13. B.Н. Антонов, В.А. Терехов, И.Ю. Тюкин // Издательство С.-Петербургского университета. С-Петербург, 2001 . - С. 244.

14. Антушев, Г.С. Оптимизация номиналов параметров технических устройств по критерию параметрической надежности Текст. /Г.С. Антушев // Препринт, ИАПУ ДВНЦ АН СССР. Владивосток, 1982. - 30 С.

15. Антушев, Г.С. Разработка и исследование методов оптимизации параметрической надежности технических устройств (на примере аналоговых электронных схем) Текст. / Г.С. Антушев // Дис. канд. техн. наук. Владивосток, 1983. -173 С.

16. Архангельский, А .Я. Модель разброса параметров компонентов ИС, предназначенных для вероятностных расчетов Текст. / А.Я. Архангельский // Электронная техника, Сер. 3. Микроэлектроника. 1977. - С. 3 - 8.

17. Афанасьев, В.Н. Математическая теория конструирования систем управления Текст. / В.Н. Афанасьев, В.Б. Колмановский, В.Р. Носов // Высшая школа.- Москва, 1989. 447 с.

18. Ащепков, J1.T. Методы решения задач математического программирования и оптимального управления Текст. / JI.T. Ащепков, Б.И. Белов, В.П. Булатов // Наука. Новосибирск, 1984. - 233 С.

19. Ащепков, JI.T. О построении максимального куба, вписанного в заданную область Текст. / Л.Т. Ащепков // ЖВМ и МФ. № 2, 1980. - С. 510 - 513.

20. Базара, М. Нелинейное программирование Текст. / М. Базара, К. Шетти // Мир. Москва, 1982. - 583 С.

21. Балычев, Ю.Г. Синтез адаптивных систем оптимального управления стохастическими объектами на основе прогнозирующей модели Текст. / Ю.Г. Балычев, А.А. Манин // Автоматика и телемеханика, 1995, №9 С. 81 - 93.

22. Батищев, Д.И. Методы оптимального программирования Текст. / Д.И. Ба-тищев // Радио и связь. Москва, 1988. -312.

23. Бачурина, М.Д. Надежность микросборок Текст. / М.Д. Бачурина //Радио и связь. Москва, 1984. - 129 С.

24. Беккер, П. Проектирование надежных электронных схем Текст./ П. Беккер, Ф. Йенсен // Сов. радио. Москва, 1977. - 256 С.

25. Беляков, С.Т. Методы статистических расчетов микросхем на ЭВМ Текст. / С.Т. Беляков // Радио и связь. Москва, 1985. - 423 С.

26. Беляков, С.Т. Методы статических расчетов микросхем на ЭВМ Текст. / С.Т. Беляков // Радио и связь. Москва, 1985. - 423 С.

27. Бернацкий, Ф.И. Автоматизированное управление процессами химической технологии Текст. / Ф.И. Бернацкий, В.И. Гладков, Г.К. Деркач, В.В. Здор, В.Т. Карпета, Ю.П. Мартынюк//Наука. Москва, 1981.-216 С.

28. Бессонов, А.А. Методы и средства идентификации динамических объектов Текст. / А.А. Бессонов, Ю.В. Загашвили, А.С. Маркелов // Энергоатомиздат. -Ленинград, 1989.-С.280.

29. Брейтон, Р.К. Обзор методов оптимального проектирования интегральных схем Текст. / Р.К. Брейтон, Г.Д. Хэчтел, A.JI. Санджованни-Винчентелли // Мир. -Москва, т. 69, №Ю, 1981. С. 180 -215.

30. Вагущенко, J1.JI. Системы автоматического управления движением судна Текст. / JI.JI. Вагущенко, Н.Н. Цымбал // Латстар. Одесса, 2002. - С. 244.

31. Васильев, Б.В. Прогнозирование надежности и эффективности радиоэлектронных устройств Текст. / Б.В. Васильев //Сов. радио. Москва, 1970. - 336 С.

32. Войткунский, Я.И. Справочник по теории корабля Текст. / Я.И. Войткун-ский, Р.Я. Першиц, И.А. Титов // Судостроение. Ленинград. 1973. - С.512.

33. Воронов, А.А. Основы теории автоматического управления Текст. / А.А. Воронов // Энергия Москва, 1965.

34. Геращенко, Е.И. Метод разделения движений и оптимизация нелинейных систем Текст. / Е.И. Геращенко, С.М. Геращенко// Наука Москва, 1975.

35. Глушков, С.В. Метод аппроксимации областей работоспособности Текст. / С.В. Глушков // Препринт, ДВВИМУ. Владивосток, 1985. - 12 С.

36. Глушков, С.В. Метод расчета параметров системы управления курсом судна с учетом внешних воздействий Текст. /С.В. Глушков // ДВГТУ, моделирование и управление. Владивосток, 1986. - С. 134 - 139.

37. Глушков, С.В. Метод расширения допустимого диапазона внешних воздействий технических систем Текст. / С.В. Глушков // Препринт, ДВВИМУ. -Владивосток, 1987.-20 С.

38. Глушков, С.В. Метод технической диагностики систем Текст. / С.В. Глушков // Препринт, ДВВИМУ. Владивосток, 1990. - 13 С.

39. Гольдберг, Л.М. Цифровая обработка сигналов Текст. / Л.М. Гольдберг, Б.Д. Матюшкин, М.Н. Поляк // Радио и связь Москва, 1985.-312 С.

40. Го ль дин, А.И. Системы стабилизации курса и качки судов Текст. / А.И. Гольдин, В.М. Колчанов, Г.Э. Шлейер //Центральный научно-исследовательский институт «Румб». Ленинград, 1981. - С. 118.

41. Горелова, Г.В. Метод оптимального номинала и его применения Текст. / Г.В. Горелова, В.В. Здор, Д.В. Свечарник // Энергия. Москва, 1970. - 200 С.

42. Дейч, A.M. Методы идентификации динамических объектов Текст. / A.M. Дейч // Энергия. Москва, 1979. - С. 240.

43. Джури, Э.Д. Импульсные системы автоматического регулирования Текст. / Э.Д. Джури //Физмагиз Москва, 1963.

44. V 43. Дзенскевич, Е.А. Исследование и разработка метода синтеза допусков напараметры технических систем Текст. / Е.А. Дзенскевич //Дис. канд. тех. наук. -Владивосток, 1985. 144 С.

45. Дзенскевич, Е.А. Метод аппроксимации областей работоспособности ортогональными параллелепипедами Текст. / Е.А. Дзенскевич, В.В. Здор //ДВГУ, Управление информацией. Владивосток, 1985. - С. 180— 187.

46. Дзенскевич, Е.А. Синтез допусков на параметры динамических систем Текст. / Е.А. Дзенскевич // Управление информацией, ДВГУ. Владивосток, 1985.-С. 187- 198.

47. Дилон, Б. Инженерные методы обеспечения надежности систем Текст. / Б. Дилон // Радио и связь. Москва, 1984. - 139 С.

48. Догановский, С.А. Параметрические системы автоматического регулирования Текст. / С.А. Догановский // Энергия. -Москва, 1973. С. 168.

49. Дружкин, Г.В. Надежность систем автоматики Текст. / Г.В. Дружкин // Энергия. Москва, 1966. - 528 С.

50. Дунаев, П.Ф. Расчет допусков размеров Текст. / П.Ф. Дунаев, О.П. Лели-ков// Машиностроение. Москва, 1981. - 198 С.

51. Дьяконов, В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. ± Специальный справочник Текст. / В. Дьяконов, В. Круглов // Питер Санкт1. Петербург, 2002.

52. Дьяконов, В.A. MATLAB-6. Универсальная интегрированная система компью-терной математики Текст. / В.А. Дьяконов //.- Минск, 2001.

53. Зарудный, Д.И. Практические задачи и численные методы оптимизации ^ электронных схем Текст. / Д.И. Зарудный, А.Г. Соколов // Машиностроение.1. Москва, 1980.-86 С.

54. Зарудный, Д.И. Расчет допусков с учетом корреляции параметров элементов ИС Текст. / Д.И. Зарудный, Э.Э. Ильясов // Электронная техника, Сер. 3. Микроэлектроника. 1982 №1/97. - С. 60 - 67.

55. Здор, В.В. Метод диагоналей и его свойства Текст. / В.В. Здор // ДВНЦ АН СССР, Управление качеством и надежностью сложных систем. Владивосток, 1978.-С.52-65.

56. Здор, В.В. Методы выбора допусков на параметры элементов систем автоматического управления Текст. /В.В. Здор // ДВНЦ АН СССР, Современная технология производства приборов, средства автоматизации и систем управления. Владивосток, 1976. - С. 154 - 173.

57. Здор, В.В. Определение и назначение допусков на параметры систем управления Текст. /В.В. Здор // Изв. АН СССР, техническая кибернетика. № 7 1977.-С. 100-109.

58. Ивайкин, В. Использование скользящих режимов регулировании Текст. /

59. В. Ивайкин / Современные технологии и автоматизации. Москва, 2006 №1. - С ^ 9094

60. Ивахненко, А.Г. Самообучающиеся системы распознавания и автоматического регулирования Текст. / А.Г. Ивахненко // Техника.- Киев, 1969.

61. Катковник, В.Я. Многомерные дискретные системы управления Текст. / В.Я. Катковник, Р.А. Полуэктов// Наука. Москва, 1966.

62. Квакернаак X. Линейные оптимальные системы управления: пер. с англ. Текст. / X. Квакернаак, Р. Сиван // Мир Москва, 1977.

63. Кнут, Д. Искусство программирования, 2т. Текст. / Д. Кнут // Мир Москва, 1981.-415 С.

64. Князев, А.Д. Конструирование радиоэлектронной и электронновычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости Текст. / А.Д. Князев, JI.H. Кечиев, Б.В. Петров // Радио и связь.- Москва, 1989 224 С.

65. Красовский, А.А. Универсальные алгоритмы оптимального управления непрерывными системами Текст. / А.А. Красовский, В.Н. Буков, B.C. Шендрик //Наука.-Москва, 1977.

66. Кузин, J1.T. Основы кибернетики Текст. / J1.T. Кузин, // Энергия Москва, 1979.

67. Куропаткин, П.В. Оптимальные и адаптивные системы Текст. / П.В. Ку-ропаткин // Высшая школа.- Москва, 1980 280 С.

68. Львович, Я.Е. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности РЭА Текст. / Я.Е. Львович // Радио и связь. Москва, 1986. - 192 С.

69. Люнг, Л. Идентификация систем. Теория для пользования. Пер. с англ. Текст. / Л. Люнг // Наука, гл. ред. физ.-мат. лит.- Москва, 1991.

70. Маслов, А.Я. Оптимизация радиоэлектронной аппаратуры Текст. / А.Я. Маслов, А.А. Чернышев, В.В. Ведерников // Сов. радио. Москва, 1982. - 200 С.

71. Менский, Б.М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении Текст. / Б.М. Менский // Машиностроение Москва, 1972.245 С.

72. Немировский, А.С. Сложность задач и эффективность методов оптимизации Текст. / А.С. Немировский, Д.В. Юдин // Наука.- Москва, 1979 384 С.

73. Норенков, И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем Текст. / И.П. Норенков // Высшая школа. Москва, 1980.-312 С.

74. Норенков, И.П. Экстремальные задачи при схемотехническом проектировании в электронике Текст. / И.П. Норенков, С.Л. Мулярчик, С.Р. Иванов // Изд. БГУ.-Минск, 1976.-240 С.

75. Пеленгрэн, М. Статистический расчет следящих систем Текст. / М. Пе-ленгрэн // Издательство иностранной литературы. Москва, 1957. - С. 224.

76. Перечесов, B.C. Адаптивный авторулевой Текст. / В.В. Воробьев, B.C. Перечесов // Материалы региональной научно-технической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс». Владивосток, ДВГТУ, 2006. - С. 194 -196.

77. Перечесов, B.C. Морские испытания адаптивного авторулевого Текст. /B.C. Перечесов // Материалы региональной научно-технической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс». Владивосток, ДВГТУ, 2006. - С. 144-146.

78. Першиц, Р.Я. Управление и управляемость судна Текст. / Судостроение-Ленинград, 1983.- 273 С.

79. Петров, Б.Н. Принцип построения и проектирования самонастраивающихся систем управления Текст. / Б.Н. Петров, В.Ю. Рутковский, И.Н. Крутова //Машиностроение-Москва, 1972. 260 С.

80. Петров, Б.Н. Системы автоматического управления объектами с переменными параметрами: Инженерные методы анализа и синтеза. Текст. / Б.Н. Петров, А.В. Соколов и др.// Машиностроение. Москва, 1986.

81. Петров, Ю.П. Оптимизация управляющих систем, испытывающих воздействия ветра и морского волненияТекст. / Ю.П. Петров // Судостроение. -Ленинград, 1973. С .216.

82. Попов, Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления Текст. / Е.П. Попов // Наука.- Москва, 1979.- 256 С.

83. Пупков, К.А. Методы синтеза оптимальных систем автоматического управления Текст. / К.А. Пупков, Н.В. Фалдин, Н.Д. Егупов //Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана Москва, 2000.

84. Растригин, JI.A. Маджаров, Н.Е. Введение в идентификацию объектов управления Текст. / JI.A. Растригин, Н.Е. Маджаров // Энергия. -Москва, 1977. -С. 216.

85. Рейклейтис, Г. Оптимизация в технике Текст. / Г. Рейклейтис // Мир. -Москва, 1982.-т1, 583 С.

86. Савельев, А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов Текст. / А.Я. Савельев //Высшая школа Москва, 1980.

87. Смагин, В.И. Синтез следящих систем управления по квадратичным критериям / В.И. Смагин, Ю.И. Параев // Изд-во ТГУ Томск, 1996.

88. Смирнов, Н.И. Оценка безотказности интегральных микросхем Текст. / Н.И. Смирнов // Сов. радио. Москва, 1983. - С. 212.

89. Современная прикладная теория управления Текст. / Под ред. А.А. Колесникова // Таганрог: Изд-во ТРТУ. Москва, 2000.

90. Солодовников, В.В. Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем с эталонными моделями Текст. / В.В. Солодовников, JI.C. Шрамко // Машиностроение Москва, 1972 - 270 С.

91. Степахно, Р.Г. Еще раз об управляемости НомотоТекст. / Р.Г. Степахно // Вестник МГТУ т.6. Москва, 2003.

92. Стешенко, В.Б. EDA. Практика автоматизированного проектирования радиоэлектронных устройств Текст. / В.Б. Стешенко // «Нолидж».- Москва, 2002.- 768 С.

93. Сыноров, В.Ф. Параметрическая надежность и физические модели отказов ИС Текст. / В.Ф. Сыноров, Р.П. Пивоварова // ВГУ. Воронеж, 1983. - 452 С.

94. Уидроу, Б. Адаптивная обработка сигналов Текст. / Б. Уидроу, С. Стирнз // Мир Москва, 1989.

95. Уткин, В.И. Скользящие режимы в задачах оптимизации и управления Текст. / В.И. Уткин //Наука.- Москва, 1981.- 368 С.

96. Фомин, В.Н. Адаптивное управление динамическими объектами Текст. / В.Н. Фомин, A.JI. Фрадков, В.А. Якубович // Наука Москва, 1981 - 448 С.

97. ЮЗ.Цыпкин, Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах Текст. / Я.З. Цыпкин // Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука». Москва, 1968. - С. 400.

98. Цыпкин, Я.З. Информационная теория идентификации Текст. / Я.З. Цыпкин// Наука. Москва, 1954.

99. Чиндев, П.И. Теория автоматического регулирования Текст. / П.И. Чиндев // КВИАВУ.- Киев, 1963.

100. Чичинадзе, В.К. Решение невыпуклых нелинейных задач оптимизации. Метод преобразования Текст. / В.К. Чичинадзе // Наука. Москва, 1983. -256 С.

101. Чураков, Е.П. Оптимальные и адаптивные системы Текст. / Е.П. Чура-ков // Энергоатомиздат. Москва, 1987. - С. 256.

102. Шокин, Ю.И. Интервальный анализ Текст. / Ю.И. Шокин // Наука.- Новосибирск, 1981.-211 С.

103. Шульце, К. П. Инженерный анализ адаптивных систем Текст. / К. П. Шульце, К.Ю. Реберг // Мир. Москва. 1992. - С. 280.

104. Astrom, К. J. and Haddelung, Automatic tuning of simple regulators with specifications of phase and amplitude margins/ K. J. Astrom, Haddelung //Automatical 984. Vol. 20. pp. 645-651.

105. Bulter, H. Reference Model Decomposition in Direct Adaptive Control / H. Bulter, G. Honderd, J.V. Amerongen // Int. Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 1991, vol. 5, # 3. - P. 199 - 217.

106. Gueler, G.F. Modeling, Design and Analysis of an Autopilot for Submarine Vehicle // International Shipbuilding Progress. 1989, vol. 36, # 15. - P. 81-85.

107. Slotine, I.-J. E. Adaptive Sliding Controller Syntesis for Nonlinear Systems / I.-J. E. Slotine, J.A. Coetsee // Int. Journal Control. 1986. - Vol. 42, # 6.- P". 37-51.

108. Yongqiang Zhuo. Specialized learning for ship intelligent Track-keeping using neurofuzzy / Yongqiang Zhuo, Grant E. Hearn // CAMS 2004, IF AC Conference on Control Applications in Marine Systems Ancona, Italy, 2004.- P. 291 - 296.

109. Общество с ограниченной ответственностью

110. ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ СУДОСТРОИТЕЛЬНАЯ ЛИЗИНГОВАЯ КОМПАНИЯ

111. Россия, 690014, г. Владивосток, ул. Некрасовская 50 а, к. 17 тел. / факс: (4232) 37-52-47, e-mail: dvslk@stl.ru1. Акт внедренияадаптивного авторулевого ААР 05

112. Генеральный директор ЗАО «ДВСЖ»5» QjL^JfjX^ 2006г,