автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Развитие теории управления процессами перемещения грузов грузоподъемными кранами в трехмерном неоднородном организованном пространстве

На правах рукописи

005052406

КОРЫТОВ МИХАИЛ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗОВ ГРУЗОПОДЪЕМНЫМИ КРАНАМИ В ТРЕХМЕРНОМ НЕОДНОРОДНОМ ОРГАНИЗОВАННОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Специальность

05.05.04 —Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

0 4 ОКТ 2012

Омск-2012

005052406

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибЛДИ)»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Щербаков Виталий Сергеевич

Официальные оппоненты:

Абраменков Эдуард Александрович

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)», профессор кафедры «Строительные машины, автоматика и электротехника»

Зедгенизов Виктор Георгиевич

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Строительные, дорожные машины и гидравлические системы»

Мещеряков Виталий Александрович

доктор технических наук, доцент, Омский филиал ФГОБУ ВПО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», заведующий кафедрой «Математика и информатика»

Ведущая федеральное государственное бюджетное образовательное организация: учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный архитектурно-строительный университет», г. Томск

Защита диссертации состоится 24 октября 2012 г. в 1400 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.250.02 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Телефон для справок: (3812) 72-99-76, факс (3812) 65-03-23, e-mail: dissovetsibadi@bk.ru.

Автореферат разослан 6 аигтлг^Ь2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Д 212.250.02, д.т.н. ___ В.Н. Кузнецова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Совершенствование грузоподъемных кранов (ГТЖ) с целью повышения их эффективности, исключения аварийности, обеспечения качества выполнения сгротггельно-монгажных и подъемно-транспортных работ, снижения запрет на их производство, расширения технологических возможностей невозможно без глубокого научного исследования их узлов, механизмов, устройств управления.

Изучение связей и закономерностей процессов взаимодействия ГПК с рабочими средами и объектами обосновывают расчет, проектирование, режимы технической эксплуатации машин и их устройств управления. От эффективности работы ГТЖ во многом зависят безопасность, производительность и качество выполненных работ в строительстве.

Совершенствование ГПК связано с необходимостью синтеза траектории перемещаемого груза Поэтому весьма актуальным является совершенствование технологических процессов ГПК с целью повышения производительности, безопасности эксплуатации, снижения энергозатрат. Это возможно при совершенствовании методов управления и контроля качества технологических процессов, выполняемых ГПК, при использовании аналитических методов исследований и проектирования устройств управления ГПК, исхода из условий их применения.

Решение заддч повышения эффективности работы ГПК в современных условиях невозможно без автоматизации их технологических процессов, без применения методов оптимизационного синтеза траекторий перемещения грузов, позволяющих снизть энергозатраты и временные затраты, влияющие на производительность ГПК При этом ключевым направлением является использование интеллектуальных технологий синтеза траекторий перемещения грузов.

В настоящее время функции устройств управления ГПК ограничены координатной защитой, контролем грузоподъемности и сбором информации. Функции оптимизационного синтеза и реализации траекторий устройствами управления не вбшолнякггся йз-за отсутствия фундаментальных теорептческих разработок. Одним из необход имых условий для решения д анной проблемы является разработка эффективных' методик для устройств управления, позволяющих отимюироваггь рабочий процесс ГПК, в том числе в режиме реального времени.

Одной из самых важных и в то же время сложных задач является задача оптимального управления перемещением груза в заданное положение при наличии препятствий в неоднородном организованном рабочем пространстве. Оптимизация траектории перемещения груза, а также значений технологических параметров управляемых координат ГПК в процессе перемещения, позволяет исключить аварийность, минимизировать не только временные, но и энергетические затраты, улучшить условия труд а. Таким образом, возникает проблема оптимизации траектории перемещения груза и значений технологических параметров управляемых координат ГПК.

Более сложной является задача оптимизации траектории перемещения общего груза в процессе совместной работы группы ГПК. Перемещение грузов двумя ГПК и более; является работой повышенной опасности. Методы повышения безопасности эксплуатации подобных комплексов машин имеют первостепенное значение. Процесс согласованного упраыте! пм двумя ГПК, перемещающими общий груз, достаточно сложен и до настоящего времени недостаточно изучен, т.к. машинисты не располагают достоверной информа-

цией о координатах груза, о предполагаемых действиях машиниста другой машины. В связи с этим, для обеспечения безопасности подобных работ необходимо автоматизировал. процесс, исключив, полностью или частично, машинистов ГПК из контуров управления, возложив на них функции общего контроля.

Оптимизация значений таких технологических параметров ГПК, как координаты базовых шасси (место установки ГПК на строительной площадке с учетом препятствий, запрещенных областей и ограничений), позволит также повысить эффективность и безопасность стро игелы ю-монтажных и подъемно-транспортных работ, снизить затраты на их производство.

Все перечисленное показывает, что на сегодняшний день проблема управления рабочим процессом ГПК (группы ГТЖ) в неоднородном организованном пространстве является актуальной.

Возникло противоречие между беспрецедентным совершенством технических средств устройств управления и отсутствием теоретических основ методов управления ГПК, перемещающих груз в пространстве с препятствиями.

Новые подходы к управлению рабочими процессами ГПК направлены в первую очередь на создание теоретической базы оптимизации траекторий перемещения грузов и значений технологических параметров ГТЖ: управляемых координат подвижных звеньев и координат базового шасси.

Цель работы: повышение эффективности использования ГПК за счет разработки общей методологии оптимизации траекторий перемещаемых грузов в неоднородном организованном пространстве, технологических параметров управляемых координат подвижных звеньев и координат установки ГПК.

Объект исследований: процессы синтеза оптимальных траекторий для управления перемещением груза в неоднородном организованном пространстве и координат установки ГТЖ.

Предмет исследований: закономерности процессов синтеза огпимальных траекторий при управлении перемещением груза в неоднородном организованном пространстве и координат установки ГПК.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи, необходимые для создания общей методологии оптимизации технологических параметров ГПК на основе оптимального управления перемещением груза в трехмерном неоднородном организованном пространстве:

- обоснование методик предварительной обработки дискретных пространственных данных с целью ранения задач синтеза оптимальной траектории для управления перемещением груза в неодшродаом срганизовашюм трехмершм пространстве;

- разработка методик аоггеза оптимальной траектории для управления перемещением ГПК (группой ГПК) груза произвольной формы в неоднородгом организованном трехмерном пространстве;

- обоснование системы критериев оцзгки эффективности методик и алгоритмов синтеза огпимальных траектории в неоднородном организованном трехмерном пространстве и проведение сравнительного анализа методик по пришлым критериям эффективности;

- разработка методик реализации синтезированных траекторий для управления перемещением груза в пространстве конфигураций кинематически избыточного ГПК с

учетом углов наклона опорной платформы и без учета последних (решение обратной задачи кинематики ГПК);

- обоснование критериев оценки траекторий и методик синтеза оптимальных траекторий для управления перемещением груза в пространстве конфигураций кинематически избыточного ГТЖ;

- оптимизация технологических параметров одиночного ГПК и группы из двух ГПК при перемещении груза произвольной фермы в неоднородном организованном трехмерном пространстве;

- разработка инженерных решений и рекомендаций по горизонтированию базового шасси ГПК, заземлению и повышению устойчивости ГТЖ, а также созданию двух-сгреловыхГТЖ.

Методы исследования. В качестве общего методологического подхода работы принята методология системного анализа. В работе использовались методы математического и имитационного моделирования, дискретной математики, теории графов, теории множеств, теории алгоритмов, теории булевых функций, вычислительной геометрии, искусственного интеллекта, эволюционного моделирования, мехшроники, теории управления, теории планирования движений, теории оптимизации, алгоритмов поиска и комбинаторики.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые предложена общая методология оптимизации технологических параметров ГПК на основе оптимального управления перемещением груза в трехмерном неоднород ном организованном пространстве, в том числе разработаны:

- методика предварительной обработки дискретных пространственных данных для постановки и решения задач синтеза оптимальной траектории перемещения груза при помощи устройства управления;

- комплекс методик синтеза огпнмальных траектории и алгоритмы управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве на основе: генетического подхода, роевого интеллекта, вероятностной дорожной карты, декомпозиции линейных и угловых координат, направленного распространения волнового фронта, а также их программные реализации. Разработанные методики позволяют учесть угловые координаты и произвольную форму груза, а также ограничения, накладываемые на все координаты груза;

- методика торизонгирования базового шасси ГПК;

- методика определения управляемых координат ГПК по известным координатам груза с учетом углов наклона опорной платформы (решение обратной кинематической задачи с учетом кинематической избыточности механической системы 11Ж);

- методика проверки положений элементов рабочего оборудования ГПК в пространстве конфигураций по ограничению на устойчивость;

- методика синтеза оптимальной траектории д ля управления перемещением груза в пространстве конфигураций кинематически избыточной системы ГТЖ;

- методика оптимизации технологических параметров одиночного ГПК и группы из двух ГТЖ за счет оптимального управления перемещением груза произвольной формы в неоднород ном организованном трехмерном пространстве.

Практическая ценность работы заключается:

- в предложенных критериях оценках эффективности алгоритмов синтеза траекторий для управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном

пространстве, которые позволяют обоснованно производил, выбор лучшего варианта методики;

- в разработке комплекса методик синтеза оптимальных траекторий доя управления перемещением груза во внешнем неоднородном организованном трехмерном пространстве и в пространстве конфшураций ГПК с препятствиями;

- в разработке комплекса методик оптимизации технологических параметров одиночного ГПК и группы ГПК при перемещении груза произвольной формы в неоднородном организованном трехмерном пространстве, которые необходимы д тя функционирования устройств управления технологическими процессами одиночного ГПК и группы ГПК, и позволяют повысил, эффективность технологических процессов;

. ... - в полученных регрессионных моделях максимальных значений рациональных скоростей управляемых координат ГПК и удельных расходов топлива;

, - в предложенных и запатентованных конструкциях двухстреловых ГПК, а также витовых и гидравлических устройств заземления и повышения устойчивости ГПК; внедрении методик планирования траектории перемещения груза в трехмерном пространстве с препятствиями с учетом коордш иг угловой ориентации, одновременного управления двумя грузоподъемными кранами при монтаже крупногабаритных многотоннажных конструкций; внедрении системы автоматизации проектирования устройств автоматического выравнивания опорной платформы в горизонтальной плоскости и кошроля отрыва выносных опор от грунта; зарегистрированных в Объединенном фоцце электронных ресурсов «Наука и образование» алгоритмах синтеза ошимальных траекторий перемещения груза грузоподъемным краном.

Достоверность результатов исследования обеспечена корректностью принятых допущений, использованием апробированных программных продуктов, достаточным объемом экспериментальных данных, подтвердивших адекватность магемашческих моделей и правомерность результатов теоретических исследований, не вступающих в противоречие с результатами предшественников.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на Межрегиональной научно-технической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: разработка, производство, боевая эффективность, наука и образование (Броня—2002)» (г. Омск, 2002 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века» (г. Омск, 2006 г.); II, Ш и VII Всероссийских научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (г. Омск, 2007, 2008, 2012 тт.); 59-й, 69-й Международных научно-технических конференциях Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) (г. Омск, 2007,2010 гг); 62-й, 63-й, 64-й научно-технических конференциях ГОУ ВПО «СибАДИ» (г. Омск, 2008, 2009, 2010 гг.); Международной научно-технической конференции «Транспортные и транспортнсктехнологические системы» (г. Тюмень, 2011 г, ТюмГНГУ); XII, XIII Меяедународных научно-инновационных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых с элементами научной школы «Теоретические знания — в практические дела» (г. Омск, 2011,2012 гг., РосЗИТЛП); Межрегиональной научно-практической конференции «Производство, модернизация, эксплуатация многоцелевых гусеничных и колесных машин. Подготовка специалистов» (г. Омск, 2011

г., филиал ВУНЦ СВ «ОЛ ВС РФ»); 65-й Всероссийской научно-практической конференции ФГБОУ В ПО «СибАДИ» «Модернизация и инновационное развитие архитектур! го-строительного и дорожно-транспортного комплексов России: фундаментальные и прикладные исследования» (г. Омск, 2011 г.); 1-й Всероссийской научно-технической конференции «Современная техника и технологии: проблемы, состояние и перспективы» (г. Рубцовск, 2011 г., Рубцовский индустриальный институт).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 60 печатных работ, в том числе 5 монографий, 25 научных статей—в щданиях из перечня ВАК, получено 3 патента на полезные модели, 7 свидетельств об отраслевой регистрации электронных ресурсов ОФЭРНиО (атпоритмов).

Внедрение результатов. В ФГУП КБТМ, г. Омск, внедрены: методика планирования траектории перемещения груза в трехмерном пространстве с препятствиями с учетом координат угловой ориентации; система автоматизации проектирования устройств автоматического выравнивания опорной платформы строительной машины в горизонтальной плоскости и контроля отрыва выносных опор от грунта. В ОГУП «Мостовое ремонтно-строительное управление», г. Омск, внедрена инженерная методика одновременного управления двумя грузоподъемными кранами при монтаже крупногабаритных многотоннажных конструкций.

На защиту выносятся: общая методология оптимизации технологических параметров ГПК на основе оптимального управления перемещением груза в трехмерном неоднородном организованном пространстве, включающая:

- методику построения полидисгантных поверхностей вокруг реальных поверхностей препятствий;

- комплекс методик синтеза оптимальных траекторий для управления перемещением груза произвольной формы с учетом его угловых координат в неоднородном организованном трехмерном пространстве на базе направленного волнового алгоритма, алгоритма роевого интеллекта, алгоритма на базе генетического подхода, алгоритма декомпозиции линейных и угловых координат, алгоритма версвпностаой дорожной карты;

- результаты сравнительных вычислительных экспериментов, полученных при реализации предложенных методов и алгоритмов сшггеза оптимальной траектории для управления перемещением груза произвольной формы с учетом его угловых координат в неоднородном организованном трехмерном пространстве; .

- методику горизоширования базового шасси 11 iK;

- методики определения управляемых координат ГПК по известным координатам груза с учетом углов наклона опорной платформы и без учета последних;

- методику синтеза оптимальной траектории для управления перемещением груза в пространстве конфигураций кинематически избыточного 111К;

- методики оптимизации технологических параметров одиночного ГПК и группы ГПК за счет оптимального управления перемещением груза произвольной формы в неоднородном организованном трехмерном пространстве.

Структура и объем работы. Диссертационная работа оформлена в двух томах, состоит из введения, шеста глав, основных результатов и выводов по работе, списка литературы и приложений. Работа имеет 505 страниц основного текста, 19 таблиц, 278 рисунков, список литературы из 272 наименований, 133 страницы приложений, содержащих сопутствующие методики и акты внедрения результатов исследования.

СОДЕРЖАНИЕ РЛТОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, определены ее научная новизна, практическая ценность и сформулированы основные положения, выносимые на защгпу.

Первая глава посвящена аналюу современного состояния проблемы, решаемой в данной работе. Проанализированы программные продукты и системы, в которых присутствуют функции синтеза и оптимизации траектории движения объектов. Проведен анализ методик, которые могут применяться при решении задачи синтеза траектории перемещения груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве.

Теоретической базой исследований послужили работы отечественных и зарубежных ученых в области сшггезатраекторий, управления манипуляция гными роботами, решения оптимизации шых згдач и поиска целей на графах состояний: ЕА Берзина, СЛ. За гкевича, АА Кобринскош, АЕ Кобринскош, В.Х. Пшихогова, СД Шговбы, АС Ющанш, К.С. Яковлева, Steven М LaValle, EW. Dijkstra, N. М. Amato, G. Sanchez; N. Deo, P. E Hart, J. Pearl, R. E Kor£ LE, Kavraki, G. Syswerda, D. Whitley, J. H. Holland, R Geraols, X Nguyen, J. Borenstein, L Ulrich, M. Dorigo, Thomas H Coimen, Charles E Leisereon, Ronald L. Rivest, CEffixd Stein, Stuart J. Rüssel, Peter Norvig, George F. Luger и др.; в облжли расчета грузоподъемных кранов, их узлов, механизме«, устройств управления и приборов безопасности: ИИ Абрамовича, ВЦ Березина, ММ Гохберга, НИ. Ерофеева, АЛ. Зарегцюш, МИ. Затравкина, Л.С. Каминского, В А Коровина, Н. А Лобова, ЕЮ. Малиновского, ДМ Маша, В А Сушипского и др.

Во второй главе изложена общая методика теоретических и экспериментальных исследований. Теоретические исследования проводились как методами дискретной математики, так и аналитическими методами. Также использовались методы имитационного моделирования. На основе методологии системного анализа выявлены основные этапы решения поставленных задач и определена структура работы.

В третьей главе выполнены разработка и сравнительный анализ алгоритмических и программных реализаций комплекса методик синтеза оптимальной траектории для управления перемещением груза произвольной формы с учетом его угловых координат в неоднородном организованном трехмерном пространстве по геометрическим критериям.

Аналш оосгояния вопроса в данной области позволил выделить несколько наибалее перспективных подходов к решению задачи синтеза траектории на основе: генетического подхода, алгоритмов роевого интеллекта, алгориша вероятностной дорожной каргы, направленного вошювого алгоритма. Сравнение методик, разработанных да основе указанных алгоритмов, стало возможным в результате формализации задачи синтеза.

Сформулирована задача синтеза оптимальной траектории для управления перемещением груза с учетом его угловой ориентации в пространстве с препятствиями.

При постановке задачи приняты следующие допущения: 1) рабочее пространство содержит препятствия произвольной формы, груз имеет произвольную форму. Координаты препятствий заданы дискретно в вцце наборов отдельных поверхностных точек в прямоугольной системе координат трехмерного пространства; 2) направление вертикальной оси Jo неподвижной системы координат OoXqYo^o, в которой задано положение рабочего пространства с препятствиями, совпадает с гравитационной вертикалью; 3) горизон тальная ось Х0 направлена параллельно линии, соединяющей начальную s\ач и конечную Sm, точки траектории. Ось Zo является третьей осью правой системы координат, 4) запрещенными для нахождения груза являются области рабочего пространства под навесами и проемами любой формы, создаваемыми препятствиями; 5) среда, в шторой происходит

перемещение, является полностью наблюдаемой и детерминированной в рассматриваемый отрезок времени (организованная неоднородная среда); 6) препятствия неподвижны в период времени, необходимый для оптимизации синтезируемой траектории перемещения груза (квазистатические препятствия).

Заданы линейные и угловые координаты груза в пространстве ОоЛУ^ в начальной sim и в конечной sml точках траектории перемещения груза (рис. 1):

=\x,(iy,fi Z&, у,а, соно]; s™=у^ о)Д (1)

где л^о, ум, z,0- линейные координаты точки начала Оу локальной системы координат груза OgXgYgZ^ ха, ум Ло - линейные координаты, соответствующие конечному положению траектории груза; у^ со^, У ка, ®ко — соответственно координаты углов поворота груза вокруг осей Х!Р Yr в начальной и конечной точках траектории. Линейные координаты заданы в условных линейных единицах (УЛЕ), угловые — в радиа-

„ Рис. 1 1 hf иллое и гаявшюе iкиюжп шя iюремащемого iруза(iюимер)

нах. В неподвижной системе

координат OoAilbZo сформирована дискретная матрица высот препятствий Yni(iji), где i, к— индексы координат*, z соответственно: г'е [1; 4m]; к<= [1; A^J.

Линейные и угловые координаты груза заданы на равномерной дискретной сетке: г'е [1; w|;y'e [l;^]; к& [1; A^j; /е [1; 4J; те[ 1; т„т]. Индексы Ц А: соответствуют линейным перемещениям точки начала локальной системы координат груза соответственно вдоль осей Хъ Уа Zq, а индексы 1, т—двум углам поворота груза у, со. Задан Ли -шаг дискретности угловых координат у и со. В собственной локальной системе координат груза OgXgY^Zg заданы координаты множества точек { RI},}, igs [l;cj на поверхности объемного

тела груза, определяющие его форму.

В качестве целевой функции использован интегральный критерий оптимальности на основе линейных и угловьк координат груза в точках его траектории: среднее взвешенное длин линейных и угловых перемещений (СВД) L.

СВДД,;1 между двумя точками траектории с индексами г'1 и /1 представлено в виде:

Ln,fl =J(xn ~xfiT +{Уп-УлУ +(zm ~zßf +crm ■yjki ~rflf ~a>ji f ■ (2)

Полное выражение целевой функции отдельной траектории S для дискретного представления имеет вид:

1=2

где htm — число точек отдельной дискретной траектории; с- весовой коэффициент значимости угловых координат.

Необходимо наши траекторию перемещения груза 5 с оптимальным по принятому критерию значением/, целевой функцииЬ:

Г=тш{£?},де[1;д, (4)

ще {¿д} — множество значений целевой функции множества траекторий представляющих собой дискрешые траектории перемещения из в в вцце смежных точек

Постановка задачи имеет д остаточно универсальный характер, и допускает решение задачи три помощи различных методик, использующих разные алгоритмические и вычислительные подходы по различным критериям эффективности.

Таблица!. Принятые кртерииоцмки эффективности алгоритмов и методик

Название критерия Аналипгвское выражение I Харачклры

1. Оцатка магеыаппесного сиадатия (выборочное среднее) времени расчетов Тр — время расчетов для отдельного эксперимента, с, пе — число независимых экак{именют

2 Информационная длина иссладуе-мсго алгоришаА£ (требуемый объем памят, занимаемой всеми массивами и переменными алшршма 1гри еш реализации) те ре Шщ — объем памяш, занимаемый отдельным массивом данных, байт; те — количество массивов данных алгоритма; /изобьем памящ, занимаемый отдельной переменной, байт, ре — количество переменных алгоритаа

3. Оценка матсматичесгазго ожидатя (выборочное среднее) ошоапеяыюй тгршшосш к уаюыюму глобальному ошимуму 5Ьус1 ^¿•жа 8Ъуя— относительная трагаюь к условному глобальному оптимуму для отдельного эксгЕримапа, %

Обоснованы три критерия эффектности для сравнительной оценки методик и алгоритмов синтеза траектории перемещения груза (см. табл. 1): Тр —оценка магематичеаюгоожвдания (выборочное среднее) времаи расчетов, с; Ме — информационная длина исследуемого алгоритма (требуемый объем памяти, за тимаемой всеми массивами и переменными алгоритма при его реализации), байт, ЗЬ^ -оцзткамагемашчеснс*оакщщния(выбсрочноесре1щ^ тельной погрешяхли кусловному ггобалы юму огпимуму, %.

Указанные три частных критерия были использованы для сравнительного анализа предложенных методик путем сравнения численных значений критериев при программной реализации соответствующих алгоритмов, т.е. при применении метода этешаогых тестов и проведении вычислительных экспериментов. Использовалась статистическая обработка результатов выполнения реализаций алгоритмов для множества тестовых схем со стохастическими наборами исход ных данных (экшерименгально-стохасшческий подход).

Задача выбора оптимальной методики сведена к заддче оптимизации с векторной целевой функцией ив трех компонент

ОшЧТрМеЩ^б^. (5)

Определялось подмножество неулучшаемых методик А, оптимальных по Парего. При этом использовался алгоритм интеллектуальной поддержки оптимизации траектории. Оптимальная методика Мэц^. выбиралась по минимальному значению скалярной функции линейной свертки критериев определяемой в ецдс суммы огношатий;

для текущего сочетания мак-

0,.

Номер

= К, )—1 + {тр\Цтр)_\ + (л/е),/((ме)_);.

оптимальной

(6)

симальных предельных значений частых критериев

(ОН*. ^ШОТИС^) ((^р ^гвгаэс)ь

((ЛСи™^ методики заносился в трехмерный массив ЛЪгп(/Д/). В массиве ЛЬгтт содержит»! множество номеров неулучшаемых методик^!. Окончательный выбор алгоритма для оптимизации траектории осуществлялся из множества Л с учетом графической интерпретации результатов (рис. 2).

Для того, чтобы исключить столкновение груза с реальными поверхностями препятствий при синтезе траектории движения, была предложена методика построения полидистангных поверхностей вокруг реальных физических препятствий. Это позволило учесть

возможные ограничения, ьиклвдываемые на угловые координаты груза в процессе его перемещения, что влияет на длину синтезируемой траектории, особенно если груз имеет выраженную неравноосную фо}&|у (т.е. значительную разни Конечная тых габаритных размеров).

Рис. 2. Пример д иаграммы номеров огаимальных метод ик синтеза траектории груза с тоновой гаадикащкй для плоскости (Ме),и™гб Мб

б)

Рис. 3. Схемак построению полцаисгатяых поверхностей: а—вид сверху; б—вид сбоку

Начальная

Рис.4. Реальные препятствия (а) и соответствующие им полидистантные (б) поверхности с найденной кратчайшей траекторией перемещения точки (пример)

При построениях использовалась эллиптическая модель удалений (рис. 3).

Пример реальной и соответствующей ей полидисгангной поверхностей с кратчайшей траекторией перемещения точки приведен на рис. 4.

Разработана оригинальная методика построения гиперповерхности минимальных значений вертикальных координат центра груза Массив гиперповерхности использовался в разработанных методиках синтеза траекторий и позволил значительно упростил. предлагаемые алгоритмы. Гиперповерхность минимальных вертикальных координат центра груза с учетом его угловых коорди-шг представляет собой функцию минимально возможных (при выполнении условия непересечения с препятствиями) значений вертикальной юорданаты точки О,, начала локальной системы координат грузафис. 5).

Аргументами данной функции выстушг юг4из5рассматриваемьгхкоордидаг груза в пространстве с преп^^ : У^/^^о)).

Эта функция, в обшем случае разрывная может быть описана д искретно в виде 4-мерного мао сива где индексы^ к, 4 тсоогвегсшуют координатам л; г, у, со, заданным да равно-

мерной решетке.

Для построения указанного массива предварительно, используя метод однородных координат, формировался 4-мерный массив [л/л] линейных смещений габаритных точек поверхности объемного тела груза в зависимости от всевозможных сочетаний угловых координат у и а) на дискретной равномерной сетке, относительно нулевых значений угловых координат.

Как составная часть комплекса методик синтеза траектории использовалась методика дискретной локальной отшшизации траектории в среде с препятствиями на основе покоординатного спуска, в которой нашли применение некоторые оригинальные эвристические приемы: метод «скользящего окна» в сочетании с полным перебором на ограниченной обласпт-гиперкубе, иерархический подход с редукцией полвдисгагггной поверхности, замена оптимизируемой функции. Алгоритм дискретной локальной оптимизации траектории в неоднородном организованном трехмерном пространстве учитывал 5 координат груза (1). При оптимизации положения отдельной точки % в качестве оптимизируемой функции использовалось значение Ър\, вычисление которого занимает в (¡^4) раза меньше времени по сравнению с выражением Ь (3):

+{ур -ур1} +{гр +{сор ~сор$\ (7)

где Хри у,л, 3,1, уР1, соР1 - координаты точки находящейся посредине между точками траектории«^ и ¿рн,ре [1;

При отсутствии препятствий между VIи яр»> точка ^т будет являться оптимальным положением при любом значении весового коэффициента с^. Следовательно, точка Зр, определенная с учетом препятствий, как ближайшая к будет являться оптимальным положением при наличии препятствий. Это позволило использовать для дискретной локальной оптимизации отдельной точки траектории метод полного перебора на ограни-

Рис. 5. Определение значений элементов массива гиперповерхности [Ктш] (пример)

ченной области-гиперкубе с центром в исходном положении точки яр (тл. «скользящее окно»). Оригинальный алгоритм отличает высокое быстродействие.

В диссертации разработаны оригинальные методики синтеза оптимальной траектории доя управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве для 5 учитываемых обобщенных координат груза (1), обладающие элементами научной новизны, на основе: генетического подхода, алгоритмов роевого интеллекта, алгоритма вероятностной дорожной карты, алгоритма декомпозиции линейных и угловых координат, направленного волнового алгоритма Новизна всех перечисленных методик заключается в том, что впервые в алгоритмах были рассмотрены и учтены не только линейные, но и угловые координата груза, а также в возможности задания произвольной формы как препятствий, так и груза

Раврабсгганная методика синтеза траектории перемещения груза на основе генетического подхода отличается от известных реализаций генетических алгоритмов (ГА) тем, что «генетические операции» производились над линейными и угловыми юордш шами груза в пространстве, образован! юм сочетанием всех его обобщенных координат, функция «приспособленности» - целевая функция вцда (3), содержит все обобщенные координаты груза в узловых точках траектории. Разработанная методика даст юзмстлаюсть перемешать груз из начальной точки траектории в конечную с учетом трепягсгвий произвольной формы, заданных дискретно в виде набора точек на равномерной решетке. Это обусловит рад атичий в терминологии разработанного алгориша от терминологии традиционных реализаций ГА, работающих с битовыми строками.

После формирования массива [У^ гиперповерхности генерировалось случайным образом начальное множество из С траекторий. Для создания отдельной траектории при помощи генератора случайных чисел создавалось (4нг-2) точезстраааории с координатами:

ре [2;(^-Щ (8)

где Х]ГрАЬ, ур=ЗрА1\ ^,=кр-А1; урЧ,1р-051^А1с, со^ЩгОЗщ^Аи; (9)

; ; 1р=\_ ЯагхЦ^}; щ^ЯсЫщ^, (10)

тдейсг*/— случайное число в интервале [0;1] с равномерным законом распределения.

Координаты хр ур, ур, а^ полученные для каждого значения р, проверялись на выполнение условия непересече!ия груза с патццистанпюй поверхностью [Щ, что через массив гиперповерхности описывалось следующим выражением:

У^ЛрЩрЩ). (11)

При выполнении этого условия значение/7 увеличивалось на 1, в прошеном случае генерация отдельнойточки траектории по (9), (10) повторялось.

Далее однокрашо выполнялась дискрешая локальная оптимизация всего начального множества траекторий. Затем выполнялись мняшрапю в итерационном цикле# е [1; &]: сортировка траекторий по возрастанию значений целевой функции, подбор траекторий для рекомбинации «пашиксией» с предварительной «сепаацей» и «отбором усечения» (Тгипсайоп Бе1ес1юп) на определенном отрезке траекторий множества с наименьшим значащей целевой функции, дискрешая рекомбинация (ОкаОв гссотЫпаЬоп) траекторий промежуточного множества ге [1; £], осуществлялась путем случайного обмена точками траектории по оригинальной модели, заимствующей некоторые специфические свойства модели «зеншпсру (С!епйог). По данным рада зарубежных исследователей, данная модель дискретной рекомбинации в ГА высокоэффеюиЕна В предлагаемой модели, также как в модели «генитор», из пары случайных исходных траекторий синтезировалась только одна новая траектория. Эта новая

траектория заменяла не одну из исходных, а одну из худших по значению целевой функции траекторий. Ошичие предложенной модели от классической модели «генитор» заключается в том, что если при «генигоре» на каждом шаге ГА в множестве обновляется толы® одна траектория, то в предлагаемой модели для ускорения сходимости на каждом шаге обновлялось (С— Ё) неогпимальньк траекторий исходного множества

Рис. 6. Примеры траектории груза, синтезированной алгоритмом на основе генетического подхода на тестовом примере с дегфмишфованньм расположением препятствий: а)д олокалыюйошимшаици;

б) после локальной оптимизации

После дискретной рекомбинации осуществлялся отбор части траекторий {5у, уе [2; Щ полного множества для случайных изменений по закону равномерного распределения способом случайной выборки среди всех членов полного множества, за исключением самой первой оптимальной траектории (5 =51). После завершения итераций ГА, выполнялась локальная оптимизация лучшей траектории 5'. Разработанная методика синтеза оптимальной траектории груза на основе генетического подхода показала один из лучших результатов по времени расчетов по сравнению с другими методиками.

Пример траектории груза в форме цилиндра в ваде последовательных положений оси цилиндра, найденной алгоритмом на основе генетического подхода приведен на рис. 6.

Разработанная методика синтеза оптимальной траектории перемещения груза на основе роевого интеллекта реализована в последовательном и параллельном исполнениях. Классический алгоритм «роя часган» модифицирован с использованием подходов из области искусственного интеллекта. Формализована функция определения «грешника» для произвольного дискретного состояния «агента роя», т.е. координат положения груза Отдельный «агент роя» перемещал груз по узлам графа на равномерной сетке. В соответствии с принятым расположением осей неподвижной системы координат, приращение индекса г (координаты х) на единицу выполнялось на каждом шаге траектории, что уменьшало расстояние до цели и общее число шагов. Остальные 4 координаты груза могли как увеличиваться, так и уменьшаться на один линейный или угловой шаг или оставаться неизменными (рис. 7).

Применен способ определения видимости для вершины ф, смежной с текущей рассматриваемой вершиной $ на основе предполагаемого (прогнозируемого) расстояния между смежной вершиной $ и конечной вершиной Данный алгоршм основан на эвристических алгоритмах поиска кратчайшей траектории на графах. «Жадная» эвристическая функция расстояния до ближайшего соседа была заменена эвристической функцией оценки предполагаемого расстояния до цели:

k = У°и 4TI(*oj ~xK<>f+(y°j -Ко)2 +{zoj-zKof ~rjf +Ц, ■ O2)

/—1Д+1; m~l,0,+\

Для реапгоации «роевого алгоритма» использовались две квадратные матрицы: и Д/Н^]",^ ■ Для

каждой вершины графа в общем случае рассматривалось F=i/U=34=81 вершин «преемников», где q=3 — число вариантов выбора по отдельной координате; w=4 — количество координат, допускающих многовариантность при выборе «преемника» (рис. 7). Время синтеза траектории «роевым алгоритмом» в последовательном исполнении на ПК средней производительности (AMD Athlon 64 Х2 Dual Core Processor 5600+ 2.90 GHz) составило от 50 до 1550 с.

Число «агентов роя» и итераций алгоритма варьировалось от 50 до 250.

Анализ последовательной реализации роевого алгоритма позволяет вьщезшгь в нем следующие этапы решения задачи: 1) начальный этап, включающий в себя загрузку и инициализацию исходных данных; 2) последовательное построение траектории груза группой «агентов», т.е. (основной вычислительный этап); 3) обработка и вывод полученных результатов.

к+1

Рис. 7. Возможные состояния-«преемники» для координат груза в пространстве роевого алгоритма

С

L

Пуск

э

Ввод исходных данных: (x„o,}>m,z„o, уи0, о>м), (*«о,Ло, ум, о>м), (s,<m, sKO„), 1

тах-> J max-, к max, Imax> Мтах)> Укол-, а, Д 'ко«* G, R:, Znr_/

Вычисление матрицы смежности А с использованием метода однородных координат, значений вектора Д., значений (¡тах,]тах, ктш, 1тасс, т^а), матрицы препятствий Хцр

Вычисление ассоциированных расстояний Д, по (12). Вычисление матрицы видимости N по А и Ду, Задание £ =оо. Вычисление I„„■<,],шч, к1ШЧ, 1,шч, т„ач. Положить /(1 )=гшч,_/(1 )=/„<„, к(\)=к„аЧ, /(1)=С-> т(\)=т„ач

<

>

ZH

Независимый поиск траектории «агентом» г=\

гс

ZSZ

Независимый поиск траектории «агентом» г=2

IС

Независимый поиск траектории «агентом» г= г

Выбор пути, оптимального на данной итерации Ь (г) по отдельному условию

Сравнение £ (/) и Ь , обновление Ь по; обновление последовательности

вершин глобального оптимального пути £ ; обновление влияния координат -1-

( Останов

Вывод резуль-

7

Локальная оптимизация лучшей найденной траектории 5* по целевой функции /.*

Рис. 8. Блок-схема распараллеленного «роевого алгоритма» (запемвгны блоки, выполняемые парагеелыю)

Наибольшую сложность в вычислительном плане составляет 2-й этап, особенно при возрастании размерности задачи. Время выполнения остальных этапов относительно невелико. 2-й этап в свою очередь можно разбил, на слеадтощие подтипы: - построение траекторий на текущей итерации алгоритма, выполняемое каждым «агентом» независимо от других; - обновление влияния координат от всех «агентов» на текущей итерации.

Анализ программной реализации описанного выше последовательного алгоритма, учитывающего 5 координат, определяющих положение груза в пространстве, показал, что суммарное время выполнения под этапа 2-го этапа, заключающегося в последовательном независимом поиске траектории «агентами», составляет в среднем около 86 % от общего времени выполнения всей программы. В то же время, данный этап задачи, в отличие от всех остальных, является информационно независимым.

Это обусловило наиболее подходящий вариант распараллеливания 2-го этапа: «агешы» параллельно независимо дат от друш формировали траектории, затем выполнялась барьерная синхронизация, и последовательно происходило обновление влияния координат. Далее начиналась следующая итерация.

Блок-схема распараллеленного роевого алгоритма, учитывающею 5 координат груза, приведена на рис. 8. В соответствии с законом Амдала стало возможно ускорить расчеты примерно в 7 раз по сравнению с последовательной реализацией.

Разработана методика синтеза оптимальной траектории перемещения груза на основе декомпозиции линейных и угловых координат груза, которая реализована в последовательном и параллельном исполнениях. Использовалась декомпозиция многомерной задачи на две отдельные трехмерные подзадачи: оптимизации линейных координат точки центра груза и его угловых координат с построением полидистантных поверхностей вокруг препятствий в исходном трехмерном пространстве и построением линейно-углового векторного пространства с разрешенными и запрещенными состояниями по найденной траектории движения точки центра груза Алгоритм обеспечил расчет длин линейных траекторий и сумм углов поворотов объекта в трехмерном пространстве для нескольких полидисгантных поверхностей разных степеней удаления от реальных препятствий и выбор оптимальной траектории.

Разработана методика синтеза огпимальной траектории перемещения груза на основе вероятностной д орожной карты (ВДК). Традиционный под ход ВД ЕС заключается в использовании алгоритма соединении дугами каждой точки с ближайшими соседями, наг пример, при помощи метода триангуляции.

Для решения поставленной задачи данный подход является неполным, т. к. в п-мерном случае, т. е. при рассмотрении не только трех линейных, но и угловых координат, проверка на пересечение с препятствиями промежуточных положений груза между двумя точками становится необходимой, без нее возможно соединение вершин с ближайшими соседями только с учетом линейных координат, в результате чего могут быть потеряны глобально оптимальные траектории перемещения.

Предложен и реализован другой метод, обладающий необходимой полнотой. Полученные случайным образом вершины графа соединялись между собой дугами с учетом видимости, т.е. выполнением условия непересечения с препятствиями при движении из вершины в вершину по прямой в пространстве конфигураций. Выполнялась проверка видимости между текущей вершиной ^ б {£>•} и каждой из подмножества вершин ^ е {&} с большими или равными значениями линейной координаты груза х при помощи рекур-

сивного алгоритма деления отрезка Подмножество {&} формировалось из множества {&-} по условию:

*„>(*„е{¿V}), (13)

где {£*}<={.&•}.

После формирования матрицы весов графа [Л], осуществлялся поиск кратчайшего пути между двумя вершинами графа и .чт1). Далее выполнялась интерполяция и локальная оптимизация найденной траектории. Методика на основе подхода ВДК показала один из лучших (после методики на основе генетического подхода) результатов по быстродействию.

Разработана методика синтеза оптимальней траектории перемещения груза на основе модифицированного направленного волнового алгоритма, использующая достоинства последнего (максимальная по сравнению с другими методиками синтеза простота реализации и надежность, детерминированный характер), и при этом лишенная части его недостатков (приоритетная очередь узлов, и, соответственно, издержки на сортировку узлов).

В предложенной методике использован подход, основанный на распространении фронта волны от начальной вершины к конечной на графе, неявно заданном в вцде решетки в многомерном пространстве из линейных и угловых координат груза. Фронт волны распространяется по принципу разверпгьгоания-свертывания дерева поиска (рис. 9).

кдтах=('тах+ктах)—1 ^Направление движения з о оТГ фронта волны о

о

о о - свободные не про° веряемые вершины; > — свободные проверяемые вершины; о <8 — занятые препятствиями не проверяемые вершины; °--направления от° крытия вершин

,„. алгоритмом

Я Ктах

Рис. 9. Иллюстрация развертывания-свертывания дерева поиска мод ифицированного волнового алгоритма (двухмерный аналог)

В разработанной методике использованы три 5-мерных массива У]гогй (главный массив распространения фронта водны с информацией о наличии/отсутствии препятствия в текущем узле), Упх1 (определения узла-родителя) и Усйт (значений целевой функции перемещения от начальной точки) с индексами ¡,], к, I т, определяющими координаты фузах, у, г, у, со соответственно. Для сокращения времени работы волнового алгоритма, использованы дополнительные условия, позволяющие пропускать все вершины, которые будут являться непроверяемыми при свертывании дерева к конечной вершине, поскольку они не включаются в траекторию перемещения груза вследствие ограниченного количества направлений преемственности на равномерной решетке. Дерево поиска развертывалось из единственной начальной вершины по принципу рассмотрения всех возможных вершин-преемников для множества вершин, рассмотренных на предыдущей итерации и свертывалось в единственную конечную вершину зю, по граничным условиям.

В разработанной методике не использовалось вычисление эвристической функции. Эвристика предлагаемого алгоритма была задана неявно и заключалась в расположении оси при постановке задачи, а также в более высоком иерархическом уровне цикла изменения координаты х груза по отношению к прочим координатам при распространении фронта волны (цикл, меняющий координату х, являлся самым внешним в структуре вложенных циклов). Граф также задавался неявно в виде состояний-преемников на равномерной решетке. Это позволило не тратил, вычислительные ресурсы на описание графа в виде матрицы смежности, проверку пересечений и т.д. Пространственная сложность программных реализаций алгоритма с использованием целочисленных массивов данных не превышала нескольких десятков мегабайт, что при современном уровне развития компьютерной техники не является критичным требованием. В то же время детерминированный характер задачи обеспечил лучшие результаты найденного решения по точности по сравнению с вероятностными методами.

Для сравнительного анализа предложенных методик была проведена серия из 10000 компьютерных экспериментов, моделирующих процесс синтеза оптимальной траектории перемещения объемного груза в среде с полидисгангными поверхностями, построенными вокруг реальных поверхностей препятствий сформированных случайным образом из сочетания нескольких параллелепипедов, каждый из которых имел случайные размеры. Число параллелепипедов п в каждом эксперименте генерировалось по равномерному закону распределения случайной величины в интервале от 1 до 15. Размеры каждого параллелепипеда формировались в пределах (.х*у*2) от 0*0*0 УЛЕ до 4*5*4 УЛЕ также по равномерному закону распределения. Допускалось перекрытие объемов и поверхностей параллелепипедов при их наложении.

1 2 3 4 5 Рис. 10. Результаты сравнительного анализа методик и алгоритмов синтеза траектории по принятым критериям оценки эффективности: 1 — направленный волновой алгоритм; 2 — алгоритм роевого интеллекта; 3 — алгоритм на основе генетического подхода; 4 — алгоритм декомпозиции линейных и угловых координат; 5 — алгоритм вероятностной дорожной карты; Ц - оценка математического ожидания значения времени расчетов распараллеленных алгоритмов 2 и 4, верхний предел

Для каждого эксперимента определялись путем непосредственных вычислительных измерений, реализованных программно, значения Тр и М0 и рассчитывалось по резулиа-

там вычислительных измерений значение Некоторые результаты сравнительного анализа методик и алгоритмов по принятым критериям оценки эффективности приведены на рис. 10. Анализ позволил сделать заключение о взаимосвязи между оптимальностью алгоритма, и временной и пространственной сложностью алгоритма. Наиболее перспективной для решения поставленной задзчи является методика на основе модифицированного направленного волнового алгоритма, который носит детерминированный характер и имеет наивысшую среди других алгоритмов точность и достаточно высокое быстродействие.

В четвертой главе выполнена разработка комплекса метод ик синтеза траектории для управления перемещением груза в пространстве конфигураций ГПК с учетом препятствий и угловой ориентации груза.

Целесообразность использования временных и энергетических критериев оценки эффективности рабочего процесса ГПК обусловила необходимость синтеза траектории в пространстве конфигураций ГПК, т.е. в пространстве управляемых обобщенных координат. В качестве критериев оптималы юсти при синтезе траектории перемещения груза в пространстве конфигураций ГПК использовались: временной критерий оптимальности — интегральное полное время перемещения Т1 подвижных звеньев ГПК из начального положи пет в конечное и энергетический критерий оптимальности Ае—абсолютное количество топлива, израсходованного двигателем внутреннего сгорания ГПК, за время перемещения груза по оптимальной траектории.

Предложенные критерии имеют практическую направленность. Чрезвычайный характер работ, выполняемых в раде случаев ГПК (ликвидация последствий аварий и катастроф), выдвигает в качестве важнейшего показателя—продолжительность производства работ, минимизировать которую позволяет предложенная методика определения временного критерия оптимальности Г (быстродействия). Использование энергетического и связанного с ним стоимостного критериев оптимальности позволяет снизил, величину эксплуатационных расходов при перемещении грузов в неоднородном организованном трехмерном пространстве с препятствиями.

Была разработана аналитическая методика определения управляемых координат механической системы ГПК на примере стрелового крана по координатам груза в неподвижной системе координат, т.е. решена обратная задача кинематики. Это необходимо при синтезе траектории в пространстве конфигураций машины. Определенную сложность при этом создает кинематическая избыточность механической системы ГПК, которая приводит к неоднозначности решения задачи и требует поэтапного решения с наложением дополнительных ограничений. Задача значительно усложняется, если необходимо учесть углы наклона базового шасси ГПК относительно горизонтальной плоскости.

Механическая подсистема ПЖ с грузом представлена 5 звеньями: 1) базовым шасси; 2) поворотной платформой; 3) стрелой; 4) телескопическим звеном стрелы; 5) грузом.

Данная подсистема имеет 10 степа»! сяобадьс перемещение центра масс базового шасси вдаль оси^ (дй 11ерсиахы1ие центра масс базового шасси вдоль оси Уа (с^ перемещай« центра маа;баэ01юго шага щртьош (^поворот (ф); поворот базового шасси вокруг оси (д^ пооорегг базооого шасси вокруг оси К] (д6у, поворот поворотной платформы вокруг оси У2 (дт% поворот стрелы вокруг оси (<#); ыддрижение телескопического звена вдоль осиД (^смещение груза вдоль оси 15 (длинагрузового каната, ^ю).

Конические ерхности

Г» Торовые поверхности

Рис. 11. Пространство возможных положений оголовка стрелы 1руэоподьемного крана

Нахождение значений управляемых координат ГПК qs, qV) произюдилось по измеренным в процессе работы значениям координат ГПК Чъ Чъ, Чь Чъ Чь и заданным в инерциальной системе координат переменным значениям координат центра груза х, у, г. Первоначально были определены диапазоны возможных значений дъ <у8, ц.у, цт для вычисления координат груза х, у, г, а затем, задав одну из четырех управляемых координат внутри ее диапазона, вычислялись остальные три координат-ты.

Пространство возможных положений оголовка стрелы образовано сочетанием двух конических, и двух торо-вых поверхностей, причем использованы внутренние поверхности самолересекаюгце-шся тора (рис. 11). В случае обеспечения горизонтального положения шасси при помощи предложенных систем горизонтрования, использовалась упрощенная методика определения управляемых координат ГПК гю известным координатам груза (рис. 12).

Проверка положений ГПК на устойчивость является необходимым элементом обеспечения безопасной эксплуатации. Предложен критерий оценки устойчивости ГПК с прямоугольным опорным кошуром:

^=тт^;Д2;1Д;1/А2}, (14)

Рис. 12Расчешыесжмыопреда]шшу11раагаетккофдингг грузоподъемного крана при горизонтальном положении шасси

где къ къ l/kh Ук2 — показатели устойчивости для 4-х осей опрокидывания, входящих в опорный кошур, вычисляемые на основе нормальных реакций в опорных элементах:

где R), R^ /?i /?4—нормальные реакции на опорных элементах ГПК.

Текущее 31»1ение критерия усгойчивосга £ вычисленное на основе нормальных реакций, сравнивается с предельным критическим значением критерия i^u» Возможна выполнение данной проверки как для уже ти^доной траектории, так и в процессе ситпезатразсгории, 'по позволяет заранее исключил, неустойчивые конфигурации га рассмотрения. Методика проверки на устойчивость использована как составляющая часть комплекса методик синтеза оптимальной траектории в пространстве конфигураций ГПК.

На основе предложенных критериев (Ги Ае) оптимальности траектории груза в пространстве конфигураций, были разработаны методики определения временной и энергетической целевых функций оценки траектории груза с учетом весовых коэффициентов управляемых обобщенных координат ГПК. При этом использовалось численное интегрирование по длине траектории, а элементарные удельные затраты величин ТиАе вычислялись по функциональным зависимостям от значимых аргументов:^^«, q% щj>).

С использованием комплексной имитационной модели ГПК, включающей механическую, щправлическую и ДВС подсистемы, были получены уравнения множественной регрессии для удельных расхода топлива G,.. .Gg, отнесенных к изменению каждой управляемой коорд инаты ГПК (ед иницы измерения л'рзд для gv, q^ л/УЛЕ для дю), при изменении управляемых координат ti ■ ■ ■ q* следующего вида:

GT .. .G9=b]+b2-mrp+bymrp2+b^q9+b5-qg-mrp+b6-q9-rnrp2+b7-qg2+bs-q<)2-mrp+ +b9-q92-m,T2+bw-qx+bu-qzmrr+b]2qgmir2+blyqs-q9+bi4qs-q9-mrr+bii-qs-q9-mrr2+

+b\6-qi-q9+b\rqs'q2'mrp+bwqx-q9 -трр +b[9-qs +b20-qs ■/n!T+b2rqi< 'mrP + +b2i-qi-q9+b2i-qi-q9-rn11.+b2i:qi-q9-mrp+b2iqi-q9+b2&-qi-q9 -rrirp+b^-qs -q9 -mir , (16)

гдей|.. .¿»г,-коэффициенгьг уравнения множественной регрессии.

Относительнаяюрсшносп.аппроксимагцтипо (16)непревышалаЗ,5%вовсехдиапазо-нах значимых аргументов. Регрессионгая модель определения энергетических затрат рабочего прея веса ГПК (фут ткциот или 1ые зависимости уделы тых расходов топлива Gy.. .Gj) прима ипась и методике синтеза траектории в пространстве конфигураций ГТЖ при использовании энергетического критерия оптимальности Ае. Предложенные регрессионные уравнения позволили получить значения израсходованного ДВСПЖ топлива при перемещении грузов по защитным траекториям, не прибегая к имитационному моделированию (временные вычислительные затраты были сокращены га 2-3 горадка). Это опфыло возможность использования разработанной регрессионной модели при гоисте оптмальной траектории перемещения груза! ПКвнесдаэрод-ном организованном пространстве с грепягсгаиями.

Была разработана методика д искретной локальной оптимизации запэнной траектории в среде с препятствиями го критериям эффективности в пространстве конфигураций. Последовательно для каледой из точек траектории Sp, с координатами

где ре [1; sm], осуществлялась дискретная оптимизация точек из ингерваларе [2; (ww-l)], т.е. точка sf помещалась в новое положение, минимизирующее целевую функцию (Г или Аё) траектории.

Методика синтезатраектории для управления перемещением трузав пространстве конфигураций ГПК с ограничениями по устойчивости, в шторой в качестве составных элементов использовались алгоритмы определения временной и эжргетичеоюй функций затрат, дискретной локальной оптимизации, проверки по ограничению по устойчивость, в качестве примера разработаю на основе алгоритма вероятностной дорожной карты.

Рис. 13. Зависимое™ временного критерия эффективности Тот начального и конечного значений управляемых координатдз, q%q\ts при постоянных юордииагах базового шасси (УЛЕ) 171=—1; <л=—3 при отсутствии (а) и при наличии (5) препятствий в рабочей области, зависимость временного тфигерия эффективности от положения бавового шасси q^, ф (в), зависимость энергетического критерии эффективности Ае от положения базового шассицх, ф (г) (примеры)

В свою очередь, метод ика синтеза траектории для управления перемещением груза в пространстве конфигураций выступила как составной элемент методики синтеза отпимальных значений техшгогичесжих парамеяров рабочего процесха ГГК

носги траектории перемещятия груза. В качестве оптимизируемых гарамегров приняты координаты базового шасси (место установки ГПК, рис. \3)(хи{,=д1 ;<&), а также значения управляемых коорд инат ГПК в начальной и конечной тачках траектории qni, дк7; д^ д®, д^ Оль дао, и в процессе отрабогки траектории, допускающие вариативность вследствие кинематической избыточности. Разработанный комплекс методик позволил решал, задачи синтеза отпимальных значений технологических параметров отдельного ГПК по критериям временных и энергетических (стоимостных) затрат, а именно, оптимизировать значения управляемых координат и координат базового шасси с учетом заданных ограничений в пределах рассматриваемой области с произвольно расположенными препятствиями.

В пятой главе выполнена разработка методики синтеза оптимальных значений технологических параметров совместного рабочего процесса двух ГПК, перемещающих общий груз, за счет оптимального управления перемещением груза. Поскольку совместная работа по перемещению груза двумя или несколькими ГПК выполняется в исключительных случаях, например, при перемещении крупногабаритных грузов или груза большой массы, превыттиющей грузоподъемность отдельного крана, то при выполнении данного вида рабегг

огределяющими становятся критерии безопасности и ксюрдинатшй точности работы группы кранов. Значения критериев оценки эффективности совместною рабочего процесса двух ГПК, перемещающих общий груз, определялись на основе обобщенных координат двух отдельно стоящих стреловых ГТЖ (рис. 14).

Была предложена иерархическая трехуровневая система взаимосвязанных частных и комплексных критериев эффективности совместного рабочего процесса двух ГПК (рис. 15). В качестве частных критериев нижнего иерархического уровня 3, определяемых для текущих значений обобщенных координат каждого отдельного ПЖ, использовались: критерий устойчивости с на основе сил нормальных реакций в опорных элементах (14Х и минимально возможная с учетом как конструктивных ограничений, так и имеющихся препятствий, величина управляемой координаты ^/(расстояние от сгагювка стрелы до центра груза, вычисляемая по методике определения управляемых координат ГПК по координатам груза, описанной в главе 4, см рис. 12).

Использовано по два интегральных частных критерия 2-го уровня на основе указанных дискретных (мгновенных/ статических) критериев нижнего, 3-го иерархического уровня ¿uqm{. 1) среднее значение критерия устойчивости для траектории точки подвеса груза, перемещаемой отдельным ГТЖ ik(£ik, ike 2) минимальное значение критерия устойчивости для траектории точки подвеса груза, перемешаемой отдельным ГПК тк ((&[1;2]); 3) среднее значение длины грузового каната для траектории точки подвеса груза, перемещаемой отдельным ГПК ik ((?10H)jt, ike [1;2]); 4) максимальное значение минимально возможной д лины грузового каната для траектории точки подвеса груза,

Рис. 14. Началыюе и конечное положения перемешаемого груза, возможные начальные положения даухтрузотюдьемных кранов (расчетная схема)

перемещаемой отдельным ГПК ¡к ({я]0Н[гш.)1к, Ле [\2\). Частные критерии 2-го уровня 4¡к ; {Я\он\к' (^10Яшах)й определялись для каждого ГПК гк отдельно, а затем попользовались их численные значения для вычисления комплексных относительных критериев оценки эффективности (среднего относительного критерия эффективности % и максимального относительного критерия эффективное™ Хп-ех) 1-го уровня (рис. 15):

X

Л/2;

п)/Чюп

Ц ■ (1- (£шп)2) + ^(((«ЮЯтахХ " Яютт)/Ч\Отгх)) где — весовые коэффициенты значимости частных критериев соответственно

(Я,+¿2=1).

Рис. 16. Представление результатов вычислительных экспериментов в вид; линий уровня, соединяющих начала систем координат двух базовых шасеиГПКлри определенном сочетании значений весовых коэффициентов значимости частых критериев Я( и Л2 (пример)

10^- --------------------------и —н

лтах 0,6

0,4 - ■

0,2 Хо, УЛЕ

15 10

Рис. 17.1 1одмножесшо неулучшаемыхрешенийзадачипри ишользованиикомпшссшпо критерия эффексивности^шх (пример)

Предложена быст родейству ющая методика проверки пересечения виртуальных объема ных тел шахи д вух ГТЖ, учитывающая специфику задачи и используемая в качестве составного элемента комплекса методик Выполнена декомпозиция общей задачи оптимизации технологических параметров совместного рабочего процесса, имеющей высокую сложность и большую размерность, на несколько последовательно выполняемых подзадач малой размерности: 1) синтез траектории груза£,сгаимат>шй по гешетр^

нейно-угловых координат груза в геомегричесюм пространстве препятствий, с использованием комплекса методик главы 3; 2) по найденной траектории груза 5 в неподвижной системе координат и известным координатам точек строповки, определение траекторий двух характер-

ных точек строповки в неподвижной системе координат, 3) определение траекторий управляв мых координат двух ГПК, соответствующих траекториям точек строповки в неподвижной системе юординаг, как нижних граничных значений из диапазонов с учетом препятствий и конструктивных ограничений, 4) определение значений частных критериев оценки эффективности совместного рабочего процесса для каждой точки траектории и доя всей траектории управляемых координат кажд ого из двух ГПК; 5) определение значений комплексных относительных критериев оценки эффективности совместною рабочего процесса согласно (18), (19).

Разработан алгоритм оптимизации технологических параметров совместного рабочего процесса двух ГПК, перемешающих общий груз. Некоторые результаты исследования комплекса методик синтеза оптимальных значений технологических параметров совместного рабочего процесса двух ГПК, перемещающих общий груз, по предложенным критериям эффективности, приведены на рис. 16 и 17. Позициями обозначены сочетания значений весовых коэффициентов А| и 12:1 - [¿1=0,1; ¿2=0,9]; 2 - [¿1=0,2; л2=0,8]; 3 - [Я|=0,3; А2=0,7]; 4 - Д 1=0,4; ¿2=0,6]; 5 - [¿,=0,5; ¿2=0,5]; 6 - [¿,=0,6; ¿2=0,4]; 7 - [/,=0,7; ¿¿=03]; 8 -[/,-0,8; ¿2=0,2]; 9 - [¿,=0,9; ¿2=0,1 ].

В шестой главе выполнены: - разработка мелодики горизонтирования базового шасси ГПК с выносными опорами; - приведены результаты экспериментальных исследований рабочего процесса стрелового гидравлического автомобильного ГТТК; - даны инженерные разработки устройств заземления и повышения устойчивости ГТЖ, атакже двухстрелового ГПК.

Для эффективной и безопасной работы ГПК необходимо поддерживал» базовое шасси в горизонтальном положении. Кроме того, поддержание шасси в процессе работы ГПК в горизонтальном положении значительно упрощает задачу определения значений управляемых координат ГТЖ по известным значениям координат груза (глава 4).

Недостатками существующих систем горизонтирования базового шасси ГПК являются: невозможность автоматически производить выравнивание в горизонтальной плоскости шасси и значительное время, затрачиваемое та приведение крана в рабочее положение. Преимуществом предложенной системы (Пат. 94220 РФ,МПК В 66 С 23/80, В 66 С 5/00) является повышение быстродействия автоматического выравнивания опорной платформы в горизонтальной плоскости, автоматическое поддержание ее в горизонтальном положении на заданной оптимальной высоте, предотвращение аварийных ситуаций потери устойчивости платформы.

Рис. 18. Функциональная схема системы автоматического подъема, выравнивания шасси грузоподъемного крана в горизонтальной плоскости и контроля сггрыва выносных опор от груша

Система включает в себя шасси 5 и присоединенные к нему по углам четыре гцлро-цилиндра опор 1,2,3,4 (рис. 18). На шасси закреплены два датчика угла наклона диагоналей платформы 6 и 7. Каждый ив щлроцилинпров /, 2,3,4 оборудован датчиком длины гидравлических опор 8 и д вумя датчиками измерения давления 9 и 10 - в поршневой и илоковой полостях гидроцилиндра соответственно. Датчики угла наклона своими выходами соединены с информационными входами блока управления (БУ) 11, входящего в оосгав устройства управления. Другими информационными входами БУ 11 связан с датчиками положения штока 8 и датчиками давления 9 и 10. Управляющими выходами БУ 11 связан с четырехсекцион-ным элеюрощпрораитределигелкм 12, выходы которого, в свою очередь, подключены к входам щпроцилщлров 1,2,3,4. Другой управляющий выход БУ является входом блока аварийной остановки машины 13. Включение и отключение устройства производится блоком вклю-чения/вьпотючения 14, выход которого является входом БУ. Датчики наклона расположены относительно шасси 5таким образом, чтобы измерительные оси датчиков би 7были перпендикулярны диагональным вертикальным плоскостям шасси 5.

Рис. 19. Последовательные состояния шасси: а—при спрыве пневмоколес от грунта; б - оптимальное по запасам ходов j наложение (sj=sj)

Рис. 20. Шасси грузоподъемного крана с информационными параметрами устройства горизоншрования

При вывешивании шасси ГПК на выносных гидравлических опорах, обеспечивается выполнение следующих условий: 1) отрыв всех ходовых элементов (пневмоколес) от грунта; 2) гориюнгирование шасси (обеспечение нулевых углов наклона осей шасси а,. с/у относительно

горизонтальной плоскости); 3) предотвращение отрыва выносных опор от грунта (обеспечение пагружснносги каждой опоры по силе нормальной реакции со сгсропы грунта на шток гидро-цилицдра). Д[1я повышения управляемости углами наклона шасси, добавляю четвертое условие: 4) непрерывное автоматическое поддержание шасси на заданной выооге, при шторой достигается оттптмалыюе сочегат тие значений запасов ходов штоков гцдроиилицдров (рис. 19,20).

Таблица 2. Уравнения регрессии рациональных значений технологических скоростей управляемых координат грузоподъемного крана и значения коэффициента детерминации

Обобщайся скорость Ввдроресси-сннэйзависи- MDcm Уриигнг регрессии Ишдвалы тра\«лров Ксофг даериц-нащмл

V7n*. Лшипия 0<A£„<760KHM 0,9718

V7mK Лшсшш 1^=^10000002А^+0,16 0<А/ф<760кНм оде27

Mfnii Полиномиальная Л/ф+0,0248 0<А4<760кНм 0,8501

Т&гас Полшюмиаль-ная Tw^-icr'V^^W^-O'io41') мФщт 0<М><760кНм 0,9402

Эапннти-аш V9 min = 0,0937е-О |881"г'' 1000</?я.<15000кг 0,8559

Т^пш Экижизши-альная v9 тах = 0,4961е-°'3639 "^ 100СК тг;> <15000кг 0ДЮ6

VlOirm Станция v,,w0,0826m,p4J/"° 1000<щгр^4000кг 0,8601

VlOraK Сютзпия ^=02022™,,.^° 1000<т7&р<24000кг 0^566

С целью подтверждения адекватности математической модели ГПК, определения численных значений параметров, входящих в математическую модель, и рациональных значений технологических скоростей изменения управляемых координат, были проведены экспериментальные исследования автомобильного ГТЖ Ивановец КС-45717К-2. Выполнение рабочих операций проводилось с грузами различной массы (от 100 кг до максимальной грузоподъемности 25000 кг), а также без груза. В ходе исследований измерялись минимально и максимально возможные (с учетом диапазона минимально и максимально возможных оборотов коленчатого вала ДВС ГПК в рабочем режиме, ц*) скорости изменения управляемых координат крана. Оснащение исследуемого ГПК системой безопасности типа ОНК-160С, регистратором параметров, в совокупности с установленными на ГПК датчиками, позволило использовать информационные параметры последних.

Были получены регрессионные зависимости максимально и минимально возможных скоростей изменения управляемых координат ог значения массы под нимаемого груза mir и грузового момента МФ в ввде линейных и степенных уравнений, экспоненциальных зависимостей и полиномов 3-й степени (табл. 2). Представленные функциональные зависимости отражают границы зоны рациональных технологических скоростей рабочего процесса, которые устанавливает человек-оператор. Они использовались при формировании регрессионной модели энергозатрат вида (16).

Разработаны конструкции винтовых и щправлических устройств заземления и повышения устойчивости ГПК, конструктивно связанных с опорными элементами шасси. Достигается снижение трудозатрат, улучшение условий труда. Разработаны конструкции двухсгреловых ГПК, которые заменяют два ГПК при выполнении сложных монтажных операций. Этим обеспечивается расширение технологических возможностей ГПК по перемещению крупногабаритных и длинномерных грузов. Получено положительное решение на патент на изобретение двухсгреловых ГПК.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Изложены научно обоснованные теоретические решения по оптимизации технологических параметров ГТЖ, снижающие затраты на производство строители к> монгажных и подьемно-транспоршых работ, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие страны. Впервые предложена общая методология оптимизации технологических параметров ГПК на основе оптимального управления перемещением груза в трехмерном неоднородном организованном пространстве.

2. Разработанные методики предварительной обработки дискретных пространственных данных повышают эффективность решения задач синтеза оптимальных траекторий при управлении перемещением груза произвольной формы.

3. Разработан комплекс методик синтеза оптимальных траекторий и алгоришы для управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве на основе: генетического подхода, роевого интеллекта, вероятностной дорожной карты, декомпозиции линейных и угловых координат, направленного распространения волнового фронта, а также их программные реализации. Методики позволяют учесть угловые координаты груза и ограничения.

4. Проведенный сравнительный анализ алгоритмических и программных реализаций методик синтеза траектории для управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве по принятым статистическим критериям оценки эффективности на основе метода эталонных тестов позволил выявил. функциональные зависимости между оптимальностью алгоритмов, их временной и пространственной сложностью и разработать алгориш поддержки принятия решения по выбору наиболее эффективных для заданных условий методик.

5. Разработаны методики определения управляемых координат ГПК по известным координатам груза с учетом углов наклона шасси и для горизонтально расположенного шасси (решение обратной задачи кинематики ГПК).

6. Обоснованы временной и энергетический критерии оценки эффективности рабочего процесса ГПК, определяемые в пространстве его конфигураций. Разработана комплексная методика синтеза оптимальной по принятым критериям траектории д тя управления перемещением груза в пространстве конфигураций ГПК на примере стрелового крана на основе алгоритма вероятностной дорожной карты с ограничениями по устойчивости. Комплексная методика включает в себя методики реализации найденных траекторий перемещения груза в пространстве конфигураций кинематически избыточного ГТЖ с учетом углов наклона базового шасси. Учитываются угловые координаты и произвольная форма груза, произвольная форма препятствий в рабочей области, а также ограничения, накладываемые на все управляемые координаты ГПК

7. Разработана комплексная методика синтеза оптимальных значений технологических параметров рабочего процесса одиночного ГПК за счет оптимального управления перемещением груза по принятым критериям эффективности, включающая методики: синтеза траектории в пространстве конфигураций ГТЖ, определения временной и энергетической функций изменения управляемых обобщенных координат, проверки положения ГТЖ в пространстве конфигураций по ограничению на устойчивость, определения управляемых координат ГПК по известным координатам груза, дистфетной локальной оптимизации заданной траектории в неоднородном организованном трехмерном пространстве по предложенным критериям эффективности. Для всех перечисленных частных методик

разработаны и реализованы алгоритмы и их программные реализации, позволяющие решать задачи анализа и синтеза

8. Предложенная комплексная методика синтеза оптимальных значений технологических параметров совместного рабочего процесса д вух ГПК, перемешающих общий груз, за счет оптимального управления по пришлым критериям эффективности позволила разработать алгоршмы и их программные реализации, которые обеспечивают оптимизацию технологических параметров совместного рабочего процесса д вух ГПК, в частности координат положения двух базовых шасси ГПК в пространстве, углов подъема стрел, величин вьщвижения телескопических звеньев и длин грузовых канатов от оголовка стрелы во всех точках траектории перемещения при любой форме препятствий в рабочей области.

9. Разработанная методика горизонгирования базового шасси ГПК с гидравлическими опорами и поддержания его на заданной высоте в процессе работы машины, предотвращающая ситуации отрыва опор от грунта, выдвижения штоков гидроцилицдров опор на максимальную длину, а также касания колесами машины опорной поверхности позволила повысить запас управляемости углами наклона шасси и значительно упростить задачу определения значений управляемых координат ГПК по известным значениям координат точки груза (решение обратной кинематической задачи).

10. Предложенные конструкции винтовых и гидравлических устройств заземления и повышения устойчивости ГТТК исключают ручной труд в процессе заземления ГТЖ, снижают время на заземление, совмещают заземление с вывешиванием ГПК на гидравлических опорах, снижают трудозатраты, улучшают условия труда, повышают устойчивость ГПК против опрокидывания в рабочем режиме.

11. Разработанные конструкции двухстреловых ГТЖ, содержащие две поворотные платформы (либо две поворотные колонны на единой поворотной платформе), по одной для каждой стрелы, расширили технологические возможности ГПК по перемещению крупногабаритных и длинномерных грузов с обеспечением требуемых значений линейных и угловых координат груза, повысили мобильность, маневренность и независимость передвижения ГПК.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

В изданиях из перечня ВАК:

1. Корытов, М.С. Определение значений управляемых обобщенных координат стрелового автокрана по заданным в инерциалыюй системе значениям координат точки груза // Вестник МАДИ (ГТУ), 2008.—Вып.4(15).-С. 12-16.

2. Корытов, М.С. Использование алгоритмов поиска пути перемещения груза автокраном на графах / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2009. - Т.5.5С. 3 741.

3. Корытов, М.С. Методика построения эквидистантных поверхностей в задаче поиска пути перемещения груза автокраном // Вестник Брянского государственного технического университета, 2009.-№ 2 (22). - С. 65-69.

4. Корьпов, М.С.. Определение диапазонов управляемых координат автокрана для системы автомагического управления / B.C. Щербаков, МС. Корытов // Вестник Hi ЧУ, 2009.—Вып. 3 (36).—С. 31-40.

5. КЬрьггов, МС. Определение значений управляемых координат автокрана по известным координатам груза / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки,—2009. —№2 (10).—С. 176-192.

6. КЬрьггов, МС. О перемещении груза авкнфаном вдоль заданной траектории при ограничении количества одновременно управляемых координат // Вестник Самарского го-сударсгвенного технического университет, 2009.—№ 2 (24).-С. 105-112.

7; Корытов, МС. Поиск оптимальной траектории груза, перемещаемого автокраном, в среде с произвольными препятствиями, с учетом координат угловой ориентации в трехмерном пространстве / МС. Корьпов, B.C. Щербаков // Вестник Брянского государственного технического университета, 2009. —№ 4 (24).—С. 48-51.

8. Корьпов, МС. Система автомагического выравнивания опорной платформы строительной машины в горизонтальной плоскости / М.С. Корьпов, B.C. Щербаков, МГ. Григорьев // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2010. — Т.6. — №2.-С. 88-92.

9. Корьпов, М.С. Алгоритм работы системы автомагического горизонтарования опорной платформы строительной машины / МС. Корьпов, B.C. Щербаков, МГ. Григорьев // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2010.—Т.6.—№ 3. — С. 88-91.

10. Корытов, МС. Метод автоматического подъема, выравнивания опорной платформы строительной машины в горизонтальной плоскости и контроля отрыва выносных опор от грунта / МС. Корьпов, B.C. Щербаков, МГ. Григорьев И Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки,—2010.— № 1,—С. 146-154.

11. Корытов, МС. Синтез алгоритма автоматического подъема и горизонтарования опорной платформы строительной машины /М.С. Корытов, B.C. Щербаков, М.Г. Григорьев //Мехалроника, автоматизация, управление,—2010,—№7.—С. 56-63.

12. Корытов, МС. Декомпозиция обобщенных координат при решении задач оптимизации траектории перемещения груза // Весптик МАДИ (1 ТУ), 2010. — Вып. 3(22). — С. 3235.

13. КЬрьггов, МС. Использование генетических алгоритмов для поиска оптимальной траектории перемещения груза / МС. Корьпов, B.C. Щербаков // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2010. -№3.-С. 155-158.

14. КЬрьггов, МС. Об одной модификации алгоритма муравьиных колоний для планирования траектории перемещения груза в пространстве с препятствиями с учетом угловой ориентации / М.С. Корьпов, B.C. Щербаков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки.—2010. —№ 3.—С. 142-149.

15. Корытов, МС Алгоритм роевого интеллекта для планирования траектории перемещения груза в пространстве с препятствиями с учетом угловой ориентации / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник МАДИ (ГТУ), 2011. - Вып. 1(24). - С. 86-90.

16. Корытов, МС. Алгоритм поиска ошимальной траектории перемещения груза в пространстве с препятствиями с учетом угловой ориентации на основе генетического под-хода/М.С. Корьпов, B.C. Щербаков // Весгаик ИрГГУ, 2011. -№ 2 (49). - С. 14-20.

17. Корытов, М.С. Алгоритм формирования многомерных гиперповерхностей при оптимизации траектории перемещения объекта в среде с препятствиями / М.С. Корьпов, B.C. Щербаков // Вестник Академии военных наук (спецвыпуск), 2011. — № 2 (35).—С. 174179.

18. Корытов, М.С. Результаты сравнительного анализа алгоритмов планирования траектории движения объекта с учетом его угловых координат в трехмерном пространстве с препятствиями / М.С. Корьпов, B.C. Щербаков // Вестник СибЛДИ: Научный рецензируемый журнал.-Омск: СибЛДИ.-№ 1 (19).-2011.-С. 68-74.

19. Корьггов, МС. Алгортм построения матрицы смежности графа поверхности с препятствиями для поиска кратчайшей траасгории перемещения груза автокраном // Вестник Самарского государственного технического университета, 2011.—№ 1 (29).—С. 27-31.

20. Корьггов, М.С. Методика решения обратной кинематической задачи грузоподъемного крана / МС. Корьпов, B.C. Щербаков, СВ. Котысин // Вестник СибЛДИ: Научный ро-цензнруемый журнал.—Омск: СибЛДИ. —№ 2 (20). -2011.—С. 71-76.

21. Корьггов, М.С. Методика планирования траектории объекта в среде с препятствиями на основе модифицированного алгориша вероятностной дорожной карты / МС. Корьггов, B.C. Щербаков// Известия Томского политехнического университета, 2011.—Т. 318, № 5.-С 144-148.

В других изданиях:

22. Корьггов, МС. Сиетои автоматизированного моделирования стрелового грузоподъемного крана: монография / Корьпов МС, Щербаков В.С, Зырянова СА - Омск: СибЛДИ, 2009.—104а

23. Корьпов, МС. Автоматизация моделирования апимальной траасгории движншя рабочего органа строительного манипулятора: монография / Корытов М.С, Щербаков В. С, Ребро-ва ИЛ.-Омете СибЛДИ, 2009,-106 с.

24. Корытов, МС. Автоматизация проектирования устройств управления положением платформы строительной машины: монография / МС. Корытов, В.С Щербаков, МГ. Григорьев. -Омас СибЛДИ, 2011-119 а

25. Корьпов, М.С. Автоматизация сиггеза осгамалшых траекторий перагацдшя грузов мобильными грузоподъемными кранами в неоднородном организованном трехмерном пространстве: монография/МС.Корьпов.-Омас СибЛДИ,2012-380с.

26. Корьггов, М.С. Направления исследования работы группы автокранов, поднимающих общий груз // Общие комплексные проблемы технических и прикладных наук Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аатиршпш и студапов. - Омск: Изд-яо ОтбАДИ, 2008.— Вьш.5,4.1.-С. 164-167.

27. Корьпов, МС Определение значений координат отдельного автокрана щи перемещении ДЕумя машинами общсто груза // Развитие доражно-транаюрпюго комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования: Магджалы Ш Всероссийской научночтракшчесизй конференции студентов, аспиршп он и молодых ученых, 21-22 мая 2008 г.—Омас Изд-по СйбАДИ, 2008.-Книга.2.-С. 48-53.

28. Корьггов, МС. О траншах воеможных значений управляемых ноординаг авпжрана при задш и [ых кооря^п игах груза// Вссп птк СибЛДИ, 2008. - Вып. 4 (10).-С. 18-23.

29. Корьпов, М.С. Иа п. гьзовш ше метода потам тиш юв ддя поиска i [ути перема на тия груза автокраном / МС Корьпов, B.C. Щербаков // Вестник СибЛДИ: Научный рецензируемый жур-нал.-Омас СибЛДИ-№2 (12).-2009.-С S«.

30. Корьпов, МС. Влияние стохастических параметров пространства с препятствиями на длину траектории груза, перемещаемого грузоподъемным краном / МС. Корьпов, B.C. Щербаков // Весгаик СйбАДИ- Научный рецензируемый журнал. - Омас СибЛДИ-№ 3 (13).—2009.-С. 13-17.

31. Корытов, М.С. Мещанка поиска субмпималъной траектории движншя объекта в трехмерной среде с протоаольными препятствиями с учетом координат угловой ориентации / МС. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник СибАДИ: Научный рецензодуемый журнал. — Омск: СибАДИ.-№4 (14).—2009,—С. 5-10.

32. Корытов, МС. Испатьзование полвдисгашных поверхностей в задаче поиска пути перемещения груза в среде с препятствиями // Материалы 64-й научно-технической конференции ГОУ «СибАДИ».-Омас СибАДИ, 2010,-Кн. 1.-С. 302-306.

33. Корытов, МС. Система заземления и повышения устойчивости мобильной грузоподъемной машины с винтовыми операми /МС. Корытов, B.C. Щербаков, НАКамуз //Весптик СибАДИ; I (г^пшгйршашрусмыйжурпшт-Омск: СибАДИ.-№2(16).-20Ю.-С. 5-8.

34. Пат. 94220 РФ, МПК В 66 С 23/80, В 66 С 5ЛЮ. Устройство автоматического выравнивания оперной платформы в горизонтальной плоскости / Корытов МС, Щербаков В.С, Гри-горьаз МГ.; заявитель и патентообладатель ПЗУ «СибАДИ».—№ 2009147434/22; заявл. 21.12.0^ опубл. 20.05.10, Бюл.№ 14.-3 с.

35. Пат. 94218 РФ, МПК В 66 С 5ДЮ, Н 01R4/66. Устройство заземлеа шя и повышения устойчивости мобильной грузоподъемной машины с винтовыми шорами / Корытов МС, Щербаков В.С, Камуз НА; заявитель и патентообладатель ГОУ «ОтбАДИ».—№ 200914956622; заявл. 30.12.09; опубл. 20.05.10, Бтол. № 14.-3 с.

36. Пат. 93373 РФ, МПК В 66 С 5ДЮ, Н 01R4/66. Устройство заземления и повышения устойчивости мобильной грузоподъемной машины с гидравлическими опорами / Корытов МС, Щербаков В.С, Камуз НА.; заявитель и патентообладатель ГОУ «ОтбАДИ». — № 200914952822; заявл.29.12.09; опубл. 27.04.10, Бюл. № 12.-3 а

37. Информационный ресурс «Алгоритм автоматического выравнивания шорной платформы строительной машины в гориэонгалшой плоскости и контроля отрыва выносных опор от трут па»: свидетелгсттю о ра истрации элсктра и юга ресурса ОФЭР11иО № 15275/МС. Корытов, B.C. Щербаков, МГ. Григорьев. Инв. номер ВНТИЦ № 50201000260; заявл. 27.012010; опубт. 24.022010. Алгоритмы и программы № 1,1 а

38. Информационный ресурс «Алгоритм поиска субоптамапыюй траектории движения обьааа в трехмерной среде с препятствиями»: свидетельство о регистрации электронного ресурса ОФЭРНиО № 16007 / МС. Корытов, B.C. Щербаков Инв. номер ВНГИЦ № 50201001330, заявл. 05.Ш2010,опубл. 19.072010.

39. Информационный ресурс «Алгоритм оптимизации траектории движения объекта в трехмерном пространстве с препятствиями с учетам угловых координат на основе направлшного волнового подхода»: свидетельство о регистрации электронного ресурса ОФЭРНиО № 16739 / МС. Корытов, B.C. Щербаков Инв номер ВНТИЦ № 50201150220; заяви. 21.022011; опубх 01.032011.

40. Информационный ресурс «Алгоритм оптимизации траектории движения объекта в трехмерном гцххлранстве с гфепягсгаиями с учетом угловых координат на основе генетического подхода»: свидетельство о регистрации электронного ресурса ОФЭРНиО № 16880 / МС Корытов, В.С Щербаков. ИнвломерВН1ИЦ№ 50201150396; заявл.24.032011; опубл.28.032011.

41. Информационный ресурс «Алгсрпм оптимизации траектории движения обьааа в трехмерном пространстве с препятствиями с учетом угловых координат на основе рошого интеллекта»: свидетельство о регистрации электронного ресурса ОФЭР1ЬтО№ 16882/МС. Корытов, B.C. ЩфбшсоаИнаномфВНТИЦ№5020115Ю94;заявл.24.Ю2011;опубл.28.032011.

Подписано к печати 06.08.2012 Формат 60 х 90 1/16. Бумага писчая Оперативный способ печати Гарнитура Тайме Усл. п. л. 2,0, уч.-изд. л. 1,5. Тираж 150 экз. Заказ № 239

Отпечатано в подразделении оперативной полиграфии УМУ СибАДИ 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

СПИСОК ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ . 42 1.1. Актуальность разработки методик и алгоритмов формирования траектории перемещения объемных грузов грузоподъемными кранами в трехмерном пространстве с препятствиями. Тенденции развития грузоподъемных кранов, их приборов безопасности и систем управления.

1.2. Обзор существующих САПР с функциями синтеза и оптимизации траектории объектов.

1.3. Современное состояние исследований в области синтеза оптимальных траекторий движения объектов в неоднородном организованном пространстве.

1.4. Выводы по обзору. Цель и задачи исследований.

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ. СТРУКТУРА РАБОТЫ

2.1. Общая методика исследований.

2.2. Структура работы.

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК СИНТЕЗА ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ГРУЗА С УЧЕТОМ ЕГО УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ И ПРЕПЯТСТВИЙ В ДИСКРЕТНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ЕГО КООРДИНАТ. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДИК.

3.1. Постановка задачи синтеза траектории перемещения груза с учетом его угловой ориентации и препятствий в пространстве его координат.

3.2. Обоснование критериев эффективности для сравнительной оценки алгоритмов методик синтеза траекторий.

3.3. Методика построения полидистантных поверхностей вокруг реальных поверхностей препятствий, заданных дискретно.

3:4. Методика построения гиперповерхности минимальных значений вертикальных координат условного центра груза с учетом его угловых координат.

3.5. Методика дискретной локальной оптимизации заданной траектории в неоднородном организованном трехмерном пространстве.

3.6. Методика синтеза траектории на основе генетического подхода.

3.7. Методика синтеза траектории на основе модифицированного алгоритма роевого интеллекта.

3.8. Методика синтеза траектории на основе модифицированного алгоритма вероятностной дорожной карты.

3.9. Методика синтеза траектории на основе алгоритма декомпозиции линейных и угловых координат.

3.10. Методика синтеза траектории на основе модифицированного направленного волнового алгоритма.

3.11. Сравнительный анализ алгоритмических и программных реализаций методик синтеза траектории.

3.12. Выводы по главе.

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК СИНТЕЗА ТРАЕКТОРИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕМНОГО ГРУЗА В ПРОСТРАНСТВЕ КОНФИГУРАЦИЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА С УЧЕТОМ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ ГРУЗА И ПРЕПЯТСТВИЙ.

4.1. Постановка задачи синтеза траектории перемещения грузоподъемным краном груза в пространстве конфигураций грузоподъемного крана с учетом угловой ориентации и препятствий.

4.2. Обоснование критериев эффективности перемещения груза в пространстве конфигураций грузоподъемного крана.

4.3. Методика определения управляемых координат грузоподъемного крана по известным координатам груза.

4.4. Методика проверки положения грузоподъемного крана в пространстве конфигураций по ограничению на устойчивость.

4.5. Методика дискретной локальной оптимизации заданной траектории в среде с препятствиями по критериям эффективности в пространстве конфигураций.

4.6. Методика определения временной функции стоимости изменения управляемых обобщенных координат грузоподъемного крана.

4.7. Методика определения энергетической функции стоимости изменения управляемых обобщенных координат грузоподъемного крана.

4.8. Методика синтеза траектории в пространстве конфигураций грузоподъемного крана на основе алгоритма вероятностной дорожной карты с ограничениями по устойчивости.

4.9. Методика оптимизации технологических параметров рабочего процесса грузоподъемного крана по принятым критериям эффективности перемещения груза.

4.10. Результаты исследования комплекса методик оптимизации технологических параметров рабочего процесса грузоподъемного крана по критериям эффективности, определяемым в пространстве конфигураций.

4.11. Выводы по главе.

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СОВМЕЩЕННОГО РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВУХ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ, ПЕРЕМЕЩАЮЩИХ ОБЩИЙ ГРУЗ 2 5.1. Постановка задачи оптимизации технологических параметров совмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих общий груз.

5.2. Обоснование критериев эффективности совмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих общий груз.

5.3. Методика определения значений комплексных относительных критериев эффективности совмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих общий груз.

5.4. Методика проверки пересечения виртуальных объемных тел шасси двух грузоподъемных кранов.

5.5. Методика оптимизации технологических параметров совмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих общий груз.

5.6. Результаты исследования комплекса методик оптимизации технологических параметров совмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих общий груз, по предложенным критериям эффективности.

5.7. Выводы по главе.

6. ИНЖЕНЕРНЫЕ РАЗРАБОТКИ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА.

6.1. Обоснование информационных параметров процесса управления положением платформы грузоподъемного крана.

6.2. Разработка методики горизонтирования опорной платформы грузоподъемного крана с выносными опорами.

6.3. Экспериментальные исследования рабочего процесса стрелового гидравлического автокрана.

6.4. Инженерные разработки и рекомендации по заземлению и повышению устойчивости отдельно стоящего мобильного грузоподъемного крана, а также созданию самоходного двухстрелового крана.

6.5. Результаты верификации и внедрения методик, алгоритмов, инженерных разработок, защита интеллектуальной собственности.

6.6. Структура разработанной теории, иерархия, взаимосвязь и последовательность использования методик.

6.7. Оценка экономического эффекта от использования на автомобильном грузоподъемном кране устройства управления с функциями синтеза оптимальной траектории.

6.8. Выводы по главе.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Изложены научно обоснованные теоретические решения по оптимизации технологических параметров ГПК, снижающие затраты на производство строительно-монтажных и подъемно-транспортных работ, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие страны. Впервые предложена общая методология оптимизации технологических параметров ГПК на основе оптимального управления перемещением груза в трехмерном неоднородном организованном пространстве.

2. Разработанные методики предварительной обработки дискретных пространственных данных повышают эффективность решения задач синтеза оптимальных траекторий при управлении перемещением груза произвольной формы.

3. Разработан комплекс методик синтеза оптимальных траекторий и алгоритмы для управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве на основе: генетического подхода, роевого интеллекта, вероятностной дорожной карты, декомпозиции линейных и угловых координат, направленного распространения волнового фронта, а также их программные реализации. Методики позволяют учесть угловые координаты груза и ограничения.

4. Проведенный сравнительный анализ алгоритмических и программных реализаций методик синтеза траектории для управления перемещением груза в неоднородном организованном трехмерном пространстве по принятым статистическим критериям оценки эффективности на основе метода эталонных тестов позволил выявить функциональные зависимости между оптимальностью алгоритмов, их временной и пространственной сложностью и разработать алгоритм поддержки принятия решения по выбору наиболее эффективных для заданных условий методик.

5. Разработаны методики определения управляемых координат ГПК по известным координатам груза с учетом углов наклона шасси и для горизонтально расположенного шасси (решение обратной задачи кинематики ГПК).

6. Обоснованы временной и энергетический критерии оценки эффективности рабочего процесса ГПК, определяемые в пространстве его конфигураций. Разработана комплексная методика синтеза оптимальной по принятым критериям траектории для управления перемещением груза в пространстве конфигураций ГПК на примере стрелового крана на основе алгоритма вероятностной дорожной карты с ограничениями по устойчивости. Комплексная методика включает в себя методики реализации найденных траекторий перемещения груза в пространстве конфигураций кинематически избыточного ГПК с учетом углов наклона базового шасси. Учитываются угловые координаты и произвольная форма груза, произвольная форма препятствий в рабочей области, а также ограничения, накладываемые на все управляемые координаты ГПК.

7. Разработана комплексная методика синтеза оптимальных значений технологических параметров рабочего процесса одиночного ГПК за счет оптимального управления перемещением груза по принятым критериям эффективности, включающая методики: синтеза траектории в пространстве конфигураций ГПК, определения временной и энергетической функций изменения управляемых обобщенных координат, проверки положения ГПК в пространстве конфигураций по ограничению на устойчивость, определения управляемых координат ГПК по известным координатам груза, дискретной локальной оптимизации заданной траектории в неоднородном организованном трехмерном пространстве по предложенным критериям эффективности. Для всех перечисленных частных методик разработаны и реализованы алгоритмы и их программные реализации, позволяющие решать задачи анализа и синтеза.

8. Предложенная комплексная методика синтеза оптимальных значений технологических параметров совместного рабочего процесса двух ГПК, перемещающих общий груз, за счет оптимального управления по принятым критериям эффективности позволила разработать алгоритмы и их программные реализации, которые обеспечивают оптимизацию технологических параметров совместного рабочего процесса двух ГПК, в частности координат положения двух базовых шасси ГПК в пространстве, углов подъема стрел, величин выдвижения телескопических звеньев и длин грузовых канатов от оголовка стрелы во всех точках траектории перемещения при любой форме препятствий в рабочей области.

9. Разработанная методика горизонтирования базового шасси ГПК с гидравлическими опорами и поддержания его на заданной высоте в процессе работы машины, предотвращающая ситуации отрыва опор от грунта, выдвижения штоков гидроцилиндров опор на максимальную длину, а также касания колесами машины опорной поверхности позволила повысить запас управляемости углами наклона шасси и значительно упростить задачу определения значений управляемых координат ГПК по известным значениям координат точки груза (решение обратной кинематической задачи).

10.Предложенные конструкции винтовых и гидравлических устройств заземления и повышения устойчивости ГПК исключают ручной труд в процессе заземления ГПК, снижают время на заземление, совмещают заземление с вывешиванием ГПК на гидравлических опорах, снижают трудозатраты, улучшают условия труда, повышают устойчивость ГПК против опрокидывания в рабочем режиме.

11 .Разработанные конструкции двухстреловых ГПК, содержащие две поворотные платформы (либо две поворотные колонны на единой поворотной платформе), по одной для каждой стрелы, расширили технологические возможности ГПК по перемещению крупногабаритных и длинномерных грузов с обеспечением требуемых значений линейных и угловых координат груза, повысили мобильность, маневренность и независимость передвижения ГПК.

1. Абрамович, И.И. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: справочник / И.И. Абрамович, В.Н. Березин, А.Г. Яуре. М.: Машиностроение, 1989. - 360 с.

2. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем / под ред. П. Д. Крутько. М.: Радио и связь, 1988. - 306 с.

3. Алексеева, Т.В. Гидравлические машины, гидропривод мобильных машин: учеб. пособие / Т. В. Алексеева, Б. П. Воловиков, Н. С. Галдин, Э. Б. Шерман. Омск: ОмПИ, 1987. - 88 с.

4. Алексеева, Т.В. Отдельные разделы гидропривода мобильных машин: учеб. пособие / Т. В. Алексеева, Б. П. Воловиков, Н. С. Галдин. Омск: ОмПИ, 1989.-69 с.

5. Андронов, A.M. Теория вероятностей и математическая статистика / A.M. Андронов, Е.А. Копытов, Л.Я. Гринглаз. СПб.: Питер, 2004. - 461 с.

6. Анисимов, В.А. Разработка кранов-манипуляторов / В.А. Анисимов, O.E. Смирнов // Строительные и дорожные машины. 1996. - № 8. - С. 12— 17.

7. Антонов, A.B. Системный анализ / A.B. Антонов. — М.: Высшая школа, 2004. 454 с.

8. Антонов, A.C. Под законом Амдала / A.C. Антонов // Компьютера. -2002.-№5.-С. 24-27.

9. Ануфриев, И.Е. MATLAB 7 / И. Е. Ануфриев, А. Б. Смирнов, Е. Н. Смирнова. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 1104 с.

10. Артеменко, В.Г. AutoCAD Map 3D: получение доступа к геопространственным данным / В.Г. Артеменко // CADmaster, 2007. № 4(39). - С. 58-61.

11. Асанов, М.О. Дискретная математика: графы, матроиды, алгоритмы / М.О. Асанов, В.А. Баранский, В.В. Расин. Ижевск: ННЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 288 с.

12. Байкалов, В.А. Расчет манипуляционных систем роботов / В.А. Байкалов. Красноярск: КрПИ, 1989. - 76 с.

13. Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс: пер. с англ. / Б. Бан-ди. М.: Радио и связь, 1988. - 128 с.

14. Банди, Б. Основы линейного программирования: пер. с англ. / Б. Банди. М.: Радио и связь, 1989. - 176 с.

15. Беляев, В.В. Основы оптимизационного синтеза при проектировании землеройно-транспортных машин / В. В. Беляев. 2-е изд., перераб. и доп. - Омск: ОТИИ, 2006. - 143 с.

16. Берзин, Е.А. Элементарные решения неэлементарных задач на графах: учеб. пособие / Е.А. Берзин; под ред. А.Н. Кудинова. Тверь: Изд-во ТГТУ, 2005.- 136 с.

17. Бок, Т. Роботизация строительных процессов / Т. Бок, А.Г. Булгаков. М.: ВНИИНПТИ, 1995. - 68 с.

18. Бочаров, П.П. Теория вероятностей. Математическая статистика / П. П. Бочаров, А. В. Печинкин. М.: Физматлит, 2005. - 296 с.

19. Браунли, К.А. Статистическая теория и методология в науке и технике / К.А. Браунли. М.: Наука, 1977. - 408 с.

20. Буклагина, Г.В. Развитие сельскохозяйственной техники с электронным управлением / Г.В. Буклагина // Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал. 2009. - № 4. - С. 1230.

21. Васильев, Ф.П. Методы оптимизации / Ф.П. Васильев. М.: Факториал Пресс, 2002. - 824 с.

22. Васильев, Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач / Ф.П. Васильев. -М.: Наука, 1988. 552 с.

23. Вейнблат, Б.М. Краны для строительства мостов / Б.М. Вейнблат, И.И. Елинсон, В.П. Каменцев. М.: Транспорт, 1988. - 240 с.

24. Вентцель, Е.С. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, JI.A. Овчаров. М.: Высш. шк., 2000. - 383 с.

25. Волкова, В.Н. Основы теории систем и системного анализа / В.Н. Волкова, A.A. Денисов. СПб.: СПбГТУ, 1997. - 510 с.

26. Ворошилов, А.П. Выбор местоположения станций при наземном лазерном сканировании зданий и сооружений / А.П. Ворошилов, Ю.А. Караченцев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Строительство и архитектура. 2009. - № 16. - С. 20-22.

27. Габасов, Р. Основы динамического программирования / Р. Габасов, Ф.М. Кириллова. Минск: Изд-во БГУ, 1975. - 262 с.

28. Гаврилова, Е.Е. Актуальность применения Tecnomatix в создании имитационных моделей технологических процессов / Е.Е. Гаврилова // Вестник Волжского университета им. В.Н. Татищева, 2010. -№ 15.-С. 17-18.

29. Гарибальди, A.B. Бесконтактные измерения с высокой плотностью точек и формирование трехмерных числовых моделей тел сложной формы / A.B. Гарибальди, В.П. Кулеш // Измерительная техника. 2011. - № 1. - С. 19-22.

30. Гарке, Ю.С. Гибридная система технического зрения на базе мик-роПК / Ю.С. Гарке, В.Е. Зюбин // Промышленные АСУ и контроллеры. -2009.-№3.-С. 39-42.

31. Гельфанд, И.М. Метод координат / И.М. Гельфанд, Е.Г. Глаголева, A.A. Кириллов. М.: Наука, 1973. - 88 с.

32. Гилл, Ф. Практическая оптимизация: пер. с англ. / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. М.: Мир, 1985.-509 с.

33. Гилл, Ф. Численные методы условной оптимизации: пер. с англ. / Ф. Гилл, У. Мюррей. М.: Мир, 1977. - 296 с.

34. Горелик, A. JI. Бортовые цифровые вычислительные машины / A.JI. Горелик, Г.И. Бутко, Ю.А. Белоусов. М.: Машиностроение, 1975. - 204 с.

35. ГОСТ Р 52368-2005. Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия EN 590:2004-Москва: Стандартинформ, 2005. 35 с.

36. Грин, Д. Математические методы анализа алгоритмов: пер. с англ. / Д. Грин, Д. Кнут. М.: Мир, 1987. - 120 с.

37. Гуц, А.К. Математическая логика и теория алгоритмов: учебное пособие / А.К. Гуц. Омск: Наследие. Диалог-Сибирь, 2003. - 108 с.

38. Дж. Макконелл. Основы современных алгоритмов / Макконелл, Дж. М.: Техносфера, 2004. - 368 с.

39. Джини, К. Средние величины / К. Джинни. М.: Статистика, 1970. - 447 с.

40. Джон Э. Сэвидж. Сложность вычислений / Э. Сэвидж, Джон. М.: Факториал, 1998. - 368 с.

41. Динамика управления роботами / В.В. Козлов, В.П. Макарычев, A.B. Тимофеев, Е.И. Юревич; под ред. Е.И. Юревича. М.: Наука; Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1984. - 336 с.

42. Долятовский, В.А. Исследование систем управления: учебно-практическое пособие / В.А. Долятовский, В.Н. Долятовская. М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2003. - 256 с.

43. Ерофеев, IT.И. Автоматика и автоматизация портовых перегрузочных процессов / Н.И. Ерофеев, J1.A. Егоров. М.: Транспорт, 1973. - 269 с.

44. Ерусалимский, Я.М. Дискретная математика: теория, задачи, приложения / Я.М. Ерусалимский. М.: Вузовская книга, 2000. - 280 с.

45. Жданов, A.B. Математическая модель гидрораспределителя объемного гидропривода рулевого управления /А. В. Жданов, Ш. К. Мукушев // Строительные и дорожные машины. 2007. - № 10. - С. 34 — 36.

46. Журавлев, В. Ф. Основы теоретической механики / В.Ф. Журавлев. -М.: Физматлит, 2001.-320 с.

47. Завадский, Ю.В. Методика статистической обработки экспериментальных данных / Ю. В. Завадский. М.: МАДИ, 1978. - 156 с.

48. Загороднюк, В.Т. Лазерные устройства в горной промышленности и строительстве / В.Т. Загороднюк. Новочеркасск, 1978. - 71 с.

49. Зайцев, Л. В. Автомобильные краны: / Л. В. Зайцев, М. Д. Полосин. Москва: Высшая школа, 1974. - 328 с.

50. Зарецкий, A.A. Управление и защита грузоподъемного крана с гашением раскачивания груза / А.А.Зарецкий, Л.С. Каминский, Д.М. Маш и др. //Все краны,-2008.1.-С. 8-12.

51. Затравкин, М.И. Многофункциональный прибор безопасности ОНК-160С для стреловых кранов / М.И. Затравкин, Л.С. Каминский, И.А. Пятницкий и др. // Все краны. 2006. - № 1. - С. 9-12.

52. Затравкин, М.И. Унифицированный ряд приборов безопасности для грузоподъемных машин / М.И. Затравкин, A.A. Зарецкий, Л.С. Каминский, Д.М. Маш и др. // Федеральный строительный рынок. 2006. - № 1-2. - С. 24-28.

53. Захарова, Л.Е. Алгоритмы дискретной математики: учеб. пособие / Л.Е. Захарова. М.: Моск. гос. ин-т электроники и математики, 2002. — 120 с.

54. Зейферт, Г. Вариационное исчисление в целом / Г. Зейферт, В. Трельфалль. Ижевск: Издательский дом «Удмуртский университет», 2000. -160 с.

55. Знобишев, C.B. Системы нивелирования для автогрейдеров / C.B. Знобишев, И.А. Мостиков // Строительные и дорожные машины. 2008. - № 5.-С. 13-18.

56. Зубов, И.В. Надежность и устойчивость вычислительных алгоритмов / И.В.Зубов, В.И.Косюг, А.В.Мухин // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 2006. - № 8. - С. 77-86.

57. Зыков, А.А Основы теории графов / A.A. Зыков. М.: Вузовская книга, 2004. - 664 с.

58. Иванов, Б.Н. Дискретная математика. Алгоритмы и программы: учеб. пособие / Б.Н. Иванов. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2003. - 288 с.

59. Игошин, В.И. Математическая логика и теория алгоритмов: учебное пособие / В.И. Игошин. М.: Академия, 2008. - 448 с.

60. Калиткин, H.H. Численные методы / H.H. Калиткин. М.: Наука, 1978.-512 с.

61. Карманов, В.Г. Математическое программирование: учеб. пособие / В.Г. Карманов. М.: Физматлит, 2004. - 264 с.

62. Катасонов, А. Использование ЗО-технологий в современных САПР и ГИС / А. Катасонов // Инженерные изыскания, 2010. № 12. - С. 62-65.

63. КБ «Панорама»: геоинформационные технологии: сайт. URL: http://www.gisinfo.ru/ (дата обращения: 24.10.2011).

64. Кнут, Д. Искусство программирования. Т. 1. Основные алгоритмы / Д. Кнут. 3-е изд. - Киев: Диалектика, 2005. - 720 с.

65. Кобзарь, А.И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников / А.И. Кобзарь. СПб.: Питер, 2006. - 816 с.

66. Кобринский, A.A. Манипуляционные системы роботов / A.A. Коб-ринский, А.Е. Кобринский. М.: Наука, 1985. - 344 с.

67. Коловский, М.З. Основы динамики промышленных роботов / М.З. Коловский, A.B. Слоущ. М.: Наука, 1988. - 240 с.

68. Коржов, Е.Г. Копирование архитектурных и скульптурных памятников средствами сканирующих технологий // Дизайн. Материалы. Технология. 2009. - № 2. - С. 94-100.

69. Кормен, Томас X. Алгоритмы: построение и анализ: пер. с англ. / Томас X. Кормен, Чарльз И. Лейзерсон, Рональд JI. Ривест, Клиффорд Штайн. М.: Изд. дом «Вильяме», 2005. - 1296 с.

70. Коровин, В.А. Об упрощении практики считывания информации с регистраторов параметров грузоподъемных кранов // Безопасность труда в промышленности. 2006. - № 10. - С.54-58.

71. Коровин, В.А. Пути совершенствования регистраторов параметров грузоподъемных кранов / В.А. Коровин, М.Н. Кретов, К.В. Коровин // Федеральный строительный рынок. 2006. - № 3(52). - С. 48-52.

72. Корытов М.С. Система автоматизированного моделирования стрелового грузоподъемного крана: Монография / Корытов М.С., Щербаков B.C., Зырянова С.А. Омск: СибАДИ, 2009. - 104 с.

73. Корытов, М.С. Simulink-модель двигателя внутреннего сгорания грузоподъемного крана / М.С. Корытов, B.C. Щербаков, С.В. Котькин // Вестник Сибирского отделения Академии военных наук. 2011. - № 10. - С. 393-398.

74. Корытов, М.С. Автоматизация моделирования оптимальной траектории движения рабочего органа строительного манипулятора: Монография / Корытов М.С., Щербаков B.C., Реброва И.А. Омск: СибАДИ, 2009. -106 с.

75. Корытов, М.С. Автоматизация проектирования устройств управления положением платформы строительной машины: монография / М.С. Корытов, B.C. Щербаков, М.Г. Григорьев. Омск: СибАДИ, 2011. - 119 с.

76. Корытов, М.С. Автоматизация синтеза оптимальных траекторий перемещения грузов мобильными грузоподъемными кранами в неоднородном организованном трехмерном пространстве: Монография / М.С. Корытов. Омск: СибАДИ, 2012. - 380 с.

77. Корытов, М.С. Алгоритм поиска оптимальной траектории перемещения груза в пространстве с препятствиями с учетом угловой ориентации на основе генетического подхода / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник ИрГТУ, 2011. № 2 (49). - С. 14-20.

78. Корытов, М.С. Алгоритм поиска субоптимальной траектории движения объекта в трехмерной среде с препятствиями / М.С. Корытов // Материалы 63-й научно-технической конференции ГОУ «СибАДИ». Омск: Си-6АДИ, 2009. - Кн. 3. - С. 77-80.

79. Корытов, М.С. Алгоритм роевого интеллекта для планирования траектории перемещения груза в пространстве с препятствиями с учетом угловой ориентации / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник МАДИ (ГТУ). -2011. Вып. 1 (24). - С. 86-90.

80. Корытов, М.С. Алгоритм формирования многомерных гиперповерхностей при оптимизации траектории перемещения объекта в среде с препятствиями / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник Академии военных наук (спецвыпуск). 2011. - № 2 (35). - С. 174-179.

81. Корытов, М.С. Анализ критериев статической и динамической устойчивости фронтального погрузчика / М. С. Корытов, В. С. Щербаков; СибАДИ. Омск, 1998. - 6 с. - Деп. ВИНИТИ, № 2284 В-98.

82. Корытов, М.С. Анализ критериев устойчивости динамических систем / М.С. Корытов // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов. -Омск: Изд-во СибАДИ, 2004.-Вып. 1,ч. 1.-С. 96-101.

83. Корытов, М.С. Декомпозиция обобщенных координат при решении задач оптимизации траектории перемещения груза / М.С. Корытов // Вестник МАДИ (ГТУ). 2010. - Вып. 3(22). - С. 32-35.

84. Корытов, М.С. Использование алгоритмов поиска пути перемещения груза автокраном на графах / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник Воронежского государственного технического университета. — 2009. — Т.5. — №5.-С. 37-41.

85. Корытов, М.С. Использование генетических алгоритмов для поиска оптимальной траектории перемещения груза / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 2010. - № 3 (59). - С. 155-158.

86. Корытов, М.С. Использование метода потенциалов для поиска пути перемещения груза автокраном / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. Омск: СибАДИ. - № 2 (12). -2009.-С. 5-8.

87. Корытов, М.С. Использование полидистантных поверхностей в задаче поиска пути перемещения груза в среде с препятствиями / М.С. Корытов // Материалы 64-й научно-технической конференции ГОУ «СибАДИ». -Омск: СибАДИ, 2010. Кн. 1. - С. 302-306.

88. Корытов, М.С. Метод автоматического подъема, выравнивания опорной платформы строительной машины в горизонтальной плоскости и контроля отрыва выносных опор от грунта / М.С. Корытов, B.C. Щербаков,

89. М.Г. Григорьев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. -2010. -№ 1 (13).-С. 146-154.

90. Корытов, М.С. Методика оптимизации технологических параметров совмещенного рабочего процесса двух грузоподъемных кранов, перемещающих общий груз // Известия Томского политехнического университета, 2012.-Т. 320, №2.-С 31-34.

91. Корытов, М.С. Методика построения эквидистантных поверхностей в задаче поиска пути перемещения груза автокраном / М.С. Корытов // Вестник Брянского государственного технического университета. 2009. -№2 (22).-С. 65-69.

92. Корытов, М.С. Методика решения обратной кинематической задачи грузоподъемного крана / М.С. Корытов, B.C. Щербаков, C.B. Котькин // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. Омск: СибАДИ. - № 2 (20).-2011.-С. 71-76.

93. Корытов, М.С. Моделирование динамической системы автокрана при помощи блоков пакета «SIMMECHANICS» системы MATLAB / М. С. Корытов, С. А. Зырянова // Омский научный вестник. 2004. - № 4 (29). - С. 88-90.

94. Корытов, М.С. Моделирование и визуализация движений механических систем в MATLAB: Учебное пособие / В.С.Щербаков, М. С. Корытов, A.A. Руппель и др. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. - 84с.

95. Корытов, М.С. Моделирование рабочих движений автокрана при помощи SimMechanics и Virtual Reality Toolbox / М. С. Корытов, В. А. Глу-шец, С. А. Зырянова // Exponenta Pro. Математика в приложениях. 2004. -№ 3 - 4 (7 - 8). - С. 94-102.

96. Корытов, М.С. О границах возможных значений управляемых координат автокрана при заданных координатах груза / М.С. Корытов // Вестник СибАДИ. 2008. - Вып. 4 (10). - С. 18-23.

97. Корытов, М.С. О перемещении груза автокраном вдоль заданной траектории при ограничении количества одновременно управляемых координат / М.С. Корытов // Вестник Самарского государственного технического университета. 2009. - № 2 (24). - С. 105-112.

98. Корытов, М.С. О способах решения задачи тор-прямая при определении диапазонов управляемых координат автокрана / М.С. Корытов // Материалы 62-й научно-технической конференции СибАДИ. Омск: СибАДИ. - 2008. - Кн. 1. - С. 198-204.

99. Корытов, М.С. Об одной модификации алгоритма муравьиных колоний для планирования траектории перемещения груза в пространстве с препятствиями с учетом угловой ориентации / М.С. Корытов, B.C. Щербаков

100. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2010. - № 3 ( 15). - С. 142-149.

101. Корытов, М.С. Система автоматизации моделирования стреловых грузоподъемных кранов: монография / М.С. Корытов, B.C. Щербаков, C.B. Котькин. Омск: Си-бАДИ, 2012.- 143 с.

102. Корытов, М.С. Определение диапазонов управляемых координат автокрана для системы автоматического управления / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Научный вестник НГТУ. 2009. - Вып. 3 (36). - С. 31-40.

103. Корытов, М.С. Определение значений управляемых координат автокрана по известным координатам груза / М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. -№ 2 (10). - С. 176-192.

104. Корытов, М.С. Определение значений управляемых обобщенных координат стрелового автокрана по заданным в инерциальной системе значениям координат точки груза / М.С. Корытов // Вестник МАДИ (ГТУ). -2008. Вып. 4(15). - С. 12-16.

105. Корытов, М.С. Оптимизация траектории перемещения груза грузоподъемным краном в пространстве его конфигураций с учетом препятствий // М.С. Корытов, B.C. Щербаков // Вестник МАДИ (ГТУ). 2012. - Вып. 1(28).-С. 44-50.

106. Корытов, М.С. Оценка устойчивости автокрана по моменту запаса устойчивости / М. С. Корытов, В. С. Щербаков, С. А. Зырянова // Машины и процессы в строительстве: сб. науч. тр. № 5. Омск: Изд-во СибАДИ, 2004. -С. 184-187.

107. Корытов, М.С. Перераспределение нагрузки между выносными опорами строительной машины / М.С. Корытов, B.C. Щербаков, М.Г. Григорьев // Вестник Сибирского отделения Академии военных наук. 2010. -№2.-С. 29-35.

108. Корытов, М.С. Перспективы развития приборов контроля устойчивости фронтальных погрузчиков / М.С. Корытов // Строительные, дорожные машины, гидропривод и системы управления СДМ: сб. науч. тр. Омск: Изд-во СибАДИ, 2000. - С. 70-74.

109. Корытов, М.С. Определение диапазонов управляемых координат автомобильного крана / B.C. Щербаков, М.С. Корытов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. - Т.5. - № 5. - С. 209-214.

110. Корытов, М.С. Результаты исследования статической устойчивости фронтального погрузчика на базе трактора ЗТМ-60 / М.С. Корытов // Труды СибАДИ. Омск: Изд-во СибАДИ, 1998. - Вып. 2, ч. 1. - С. 13-16.

111. Корытов, М.С. Синтез алгоритма автоматического подъема и го-ризонтирования опорной платформы строительной машины / М.С. Корытов,

112. B.C. Щербаков, М.Г. Григорьев // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. - № 7 (112). - С. 56-63.

113. Корытов, М.С. Статическая и динамическая устойчивость фронтальных погрузчиков: монография / М. С. Корытов, В. С. Щербаков. — Омск: Изд-во СибАДИ, 1998. 100 с.

114. Корытов, М.С. Устройство измерения и контроля запаса устойчивости фронтального погрузчика / М. С. Корытов, В. С. Щербаков // Инф. л. 1999. - № 20-99. - Омск: ЦНТИ, 1999. - 4 с.

115. Корытов, М.С. Экспериментальные исследования рабочего процесса стрелового гидравлического автокрана / B.C. Щербаков, М.С. Корытов,

116. C.B. Котькин // Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. Омск: СибАДИ. - № 1 (24). - 2012. - С. 72-76.

117. Котельников, B.C. Комментарий к правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00) / B.C. Котельников, H.A. Шишков. М.: МЦФЭР, 2007. - 720 с.

118. Котиков, Ю.Г. Разработка транспортно-логистической базы геоданных мегаполиса средствами ГИС ArcGIS / Ю.Г. Котиков // Вестник гражданских инженеров. 2009. - № 2. - С. 46-50.

119. Котькин, C.B. Система автоматизации моделирования стреловых грузоподъемных кранов: дис. канд. техн. наук / C.B. Котькин. Омск: СибАДИ, 2012.- 147 с.

120. Кран стреловой автомобильный КС-45717-1. Руководство по эксплуатации КС-45717-1.00.000 РЭ ОАО «Автокран». - 284 с.

121. Кремер, Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика / Н.Ш. Кремер. -М.: Юнити-Дана, 2004. 573 с.

122. Крупский, В.Н. Введение в сложность вычислений / В.Н. Круп-ский. М.: Факториал Пресс, 2006. - 128 с.

123. Крутов, В. И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания: / В. И. Крутов. 5 изд. - Москва: Машиностроение, 1989.-416 с.

124. Лавров, В.В. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента / В.В. Лавров, H.A. Спирин. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. - 257 с.

125. Лазерный сканер, лазерный 3D сканер, лазерная сканирующая система, наземный лазерный сканер это одно и тоже: сайт. URL: http://www.aspector.ru/Lazemye-skanery.htm (дата обращения: 24.08.2011).

126. Ложкин, С.А. Основы кибернетики / С. А. Ложкин. М.: Изд-во МГУ, 2003.- 143 с.

127. Льноградский, Л.А. Концепция системного проектирования / Л.А. Льноградский. Самара: Изд-во Самарского гос. тех. ун-та, 2005. - 180 с.

128. Люгер, Джордж, Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем: пер. с англ. / Джордж, Ф. Люгер. М.: Изд. дом «Вильяме», 2003. - 864 с.

129. Магомедов, А. Трубопроводы 3D в три шага / А. Магомедов // САПР и графика. - 2009. - № 4. - С. 110-112.

130. Макарычев, В.П. Метод переменных стратегий построения траекторий движения роботов в среде с препятствиями / В.П. Макарычев // Искусственный интеллект. -2008. -№ 3. С. 451—461.

131. Малиновский, Е. 10. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Е.Ю. Малиновский. М.: Машиностроение, 1980. -216 с.

132. Мартынец, И. AutoPlant: за и против / И. Мартынец // САПР и графика.-2009.-№ 10.-С. 50-53.

133. Мещеряков, В.А. Моделирование системы нечеткого управления рабочим процессом стрелового крана / В.А. Мещеряков, И.В. Денисов, B.C. Итяксова// Омский научный вестник. 2009. - Т. 83, № 3. - С. 123—126.

134. Мещеряков, В.А. Моделирование системы программного управления рабочим процессом стрелового крана / В.А. Мещеряков, И.В. Денисов // Омский научный вестник. 2009. - № 77-1. - С. 81-86.

135. Мину, М. Математическое программирование. Теория и алгоритмы: пер. с фр. / М. Мину. М.: Наука, 1990. - 488 с.

136. Мэтьюз, Джон, Г., Численные методы. Использование MATLAB: пер. с англ. / Д. Финк, Куртис, Г. Джон, Мэтьюз. М.: Изд. дом «Вильяме», 2001.-720 с.

137. Найфельд, М.Р. Заземление, защитные меры электробезопасности /М.Р. Найфельд. -4-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергия, 1971. -312 с.

138. Новиков, Ф.А. Дискретная математика для программистов / Ф.А. Новиков. СПб.: Питер, 2001. - 304 с.

139. ОНК-160С. Руководство по эксплуатации. ЛГФИ.408844.026-04 РЭ (Электронный ресурс) / URL: http://www.arzkranpribor.com/ docs/onc 160c04re080403.zip (дата обращения: 21.07.2011). 90 с.

140. Операционный контроль качества монтажных и строительных работ / под ред. А.Я. Тулаева М.: Стройиздат, 1985. - 224 с.

141. Орельяна, И.О. Model Studio CS Трубопроводы / И.О. Орельяна // CADmaster. 2008. - № 3(43). - С. 60-63.

142. Орлин, А. С. Двигатели внутреннего сгорания. Т. 3. Системы. Регулирование. Автоматизация / А. С. Орлин, Д. Н. Вырубов, В. П. Алексеев и др.; Под ред. А. С. Орлина. Москва: Машгиз, 1962. - 307 с.

143. Пантелеев, A.B. Методы оптимизации в примерах и задачах: учеб. пособие / A.B. Пантелеев, Т.А. Летова. М.: Высшая школа, 2005. - 544 с.

144. Пантелеев, A.B. Методы оптимизации. Практический курс: учеб. пособие / А. В. Пантелеев, Т. А. Летова. М.: Логос, 2011. - 424 с.

145. Панченко, Т.В. Генетические алгоритмы: учебно-методическое пособие / Т.В. Панченко; под ред. Ю. Ю. Тарасевича. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. - 87 с.

146. Пат. 2342310 Российская Федерация, МПК В 66 С 5/00, В 66 С 23/78. Устройство автоматического выравнивания опорной платформы / Великанов A.B., Иванищев П.И., Танчук П.В., Нилов В.А. N 2007115362/11; заявл. 23.04.07; опубл. 27.12.08, Бюл. N 36. 5 с.

147. Персион, A.A. Справочник по монтажу специальных сооружений / A.A. Персион, Ю.И. Седых, Ю.Н. Маркман. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Будгвельник, 1981. -272 с.

148. Перспективы развития вычислительной техники: в 11 кн.: справ, пособие / под ред. Ю.М.Смирнова. Кн.2. Интеллектуализация ЭВМ / Е.С. Кузин и др. -М.: Высшая школа, 1989. 159 с.

149. Петухов, C.B. Применение стереотелевизионных систем технического зрения для навигации мобильных роботов / C.B. Петухов // Машиностроение и инженерное образование. 2008. - № 4. - С. 2-10.

150. Подиновский, B.B. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. М.: Физматлит, 2007. - 256 с.

151. Полубасов, О.Б. Трассировка в САПР TopoR- взгляд изнутри / О. Б. Полубасов // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2010. - № 6. - С. 104-111.

152. Правдина Е.А. Применение лазерно-сканирующих технологий при маркшейдерском обеспечении горных работ на карьерах / Е.А. Правдина // Записки Горного ин-ститута. 2007. - Т. 173. - С. 68-70.

153. Правила техники безопасности при эксплуатации стреловых самоходных кранов: ВСН 274-88. М.: СтройИнфо, 2007. - 22 с.

154. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов и кранов-манипуляторов: ПБ 10-382-00 и ПБ 10-257-98. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. - 335 с.

155. Прасолов, В.В. Многочлены / В.В. Прасолов. М.: МЦНМО, 2003. -336 с.

156. Разумов, О.С. Системные знания: концепция, методология и практика / О.С. Разумов, В.А. Благодатских. М.:Финансы и статистика, 2006. -400 с.

157. Раннев, A.B. Строительные машины: справочник: в 2 т. Т.1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / A.B. Раннев, В.Ф. Корелин, A.B. Жаворонков; под общ. ред. Э.Н. Кузина. -М.: Машиностроение, 1991. -496 с.

158. Рассел, С. Искусственный интеллект: современный подход: пер. с англ. / Стюарт Рассел, Питер Норвиг. М.: Изд. дом «Вильяме», 2006. - 1408 с.

159. РД 10-399-01. Требования к регистраторам параметров грузоподъемных кранов. Промышленная безопасность при эксплуатации стреловых кранов. М.: НТЦ «Промышленная безопасность», 2003. - Сер. 10, вып.31. -С. 218-228.

160. РД СМА-001-03. Рекомендации по применению РД 10-399-01. Требования к регистраторам параметров грузоподъемных кранов Промышленная безопасность при эксплуатации стреловых кранов. М.: НТЦ Промышленная безопасность, 2003. - Сер. 10, вып.31. - С. 229-250.

161. Реконструкция и строительство в условиях плотной городской застройки / под ред. В.Ф. Бабкова- М.: Стройиздат, 1990. 263 с.

162. Руппель, А. А. Моделирование гидравлических систем в MATLAB: Учеб. пособие/ А. А. Руппель, А. А. Сагандыков, М. С. Корытов-Омск: СибАДИ, 2009. 171 с.

163. Саблина, Г.В. Разработка алгоритма стабилизации системы «подвешенный груз» / Г.В. Саблина, Д.И. Ходакова // Сборник научных трудов НГТУ. 2009. - № 3(57). - С. 33-40.

164. Сабунин, А.Е. Почему Altium Designer, а не P-CAD? / А.Е. Сабу-нин // EDA Express, 2010. № 18. - С. 3-6.

165. Свами, М. Графы, сети и алгоритмы: пер. с англ. / М. Свами, К. Тхуласираман. М.: Мир, 1984. - 455 с.

166. Системы управления экскаваторами Topcon 3Dxi: сайт. URL: http://www.prin.ru/articles/135/ (дата обращения: 24.08.2011).

167. Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло / И.М. Соболь. -М.: Наука, 1973.-312 с.

168. Список систем автоматизированного проектирования: материал из Википедии свободной энциклопедии: сайт. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A 1 %D0%BF%D0%B8%D 1 %81 %D0%BE%D 0°/оВА %D0%A 1 %D0%90%D0%9F%D0%A0 (дата обращения: 23.10.2011).

169. Справочник по кранам: в 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В.И. Брауде, М.М. Гохберг, И.Е. Звягин и др.; под общ. ред. М.М. Гохберга. -М.: Машиностроение, 1988.-536 с.

170. Судоплатов, C.B. Элементы дискретной математики: учебник / C.B. Судоплатов, Е.В. Овчинникова. М.: Инфра-М; Новосибирск: НГТУ, 2003.-280 с.

171. Сушинский, В.А. Применение и перспективы развития приборов и систем безопасности грузоподъемных машин / В.А. Сушинский // Подъемно-транспортное дело. 2003. - №4. - С. 7-11.

172. Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В.Я. Арсенин. М.: Наука, 1979. - 286 с.

173. Турчак, Л.И. Основы численных методов: учеб. пособие / Л.И. Турчак. М.: Наука, 1987. - 320 с.

174. Федоров, В.В. Теория оптимального эксперимента / В.В. Федоров. -М.: Наука, 1971.-312 с.

175. Формалев, В.Ф. Численные методы / В.Ф. Формалев, Д.Л. Ревиз-ников. М.: Физматлит, 2004. - 400 с.

176. Халафян, A.A. STATISTICA 6. Статистический анализ данных /

177. A.A. Халафян. -М.: «Бином-Пресс», 2007. 512 с.

178. Чернова Н.М. Разработка целевой функции оптимального проектирования механизмов подъема груза по критерию первого уровня / Н.М. Чернова // Вестник СГТУ. 2009. - № 1 (37). - С.71-74.

179. Чернова, Н.М. Выбор критериев и метода оптимального проектирования механизмов передвижения кранов / Н.М. Чернова // Наука: 21 век. -Саратов, 2008.-№2.-С. 11-15.

180. Черноруцкий, И.Г. Методы оптимизации в теории управления: учеб. пособие / И.Г. Черноруцкий. СПб.: Питер, 2004. - 256 с.

181. Что такое системы управления строительной техникой?: сайт. URL: http://www.geopribori.ru/file/MC201 lGSI.pdf (дата обращения: 24.08.2011).

182. Штовба, С.Д. Муравьиные алгоритмы / С.Д. Штовба // Exponenta Pro. Математика в приложениях. 2003. - № 4 (4). - С. 70-75.

183. Щедринов, A.B. Автоматическая система ограничения раскачивания груза / A.B. Щедринов, С.А. Сериков, В.В. Колмыков // Автоматизация и современные технологии. 2010. - Вып. 2. - С. 3-8.

184. Щербаков, B.C. Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами: дис.д-ра техн. наук /

185. B.C. Щербаков. Омск: СибАДИ, 2000. - 416 с.

186. Щербаков, B.C. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических систем в среде MATLAB и Simulink: учеб. пособие / В. С. Щербаков, А. А. Руппель, В. А. Глушец. Омск: Изд-во СибАДИ, 2003.- 160 с.

187. Щербина, О.А. Методологические аспекты динамического программирования / О.А. Щербина // Динамические системы. Киев, 2007. -Вып. 22.-С. 21-36.

188. Aho, V. Alfred. The design and analysis of computer algorithms / Alfred V. Aho, John E. Hopcroft, Jeffrey D. Ullman. Addison-Wesley, 1976. - 4701. P

189. Aimée, V.E. VIZMO++: a visualization, authoring, and educational tool for motion planning / V. E. Aimée, J.M. Lien, N.M. Amato // IEEE Int. Conf. Robot. Autom. (ICRA), Orlando, Florida, USA, May 2006. pp. 727-732.

190. Autodesk Kynapse. Связующая программа, придающая играм интеллектуальность. Сайт компании: сайт. URL: http://www.autodesk.ru/adsk/servlet/pc/index?id=l 5019827&siteID=871736 (дата обращения: 25.10.2011).

191. AutoTURN. The Premier Vehicle Turn Simulation and Swept Path Analysis Software: сайт. URL: http://www.transoftsolutions.com/autoturn (дата обращения: 25.10.2011).

192. Bertele, U. Nonserial dynamic programming / U. Bertele, F. Brioshi. -N.Y.: Academic Press, 1972. 235 p.

193. Borenstein, J. Histogramic in-motion mapping for mobile robot obstacle avoidance / J. Borenstein, Y. Koren // IEEE journal of robotics and automation, Vol. 7, № 4, 1991. pp. 535-539.

194. Censor, Y. Pareto optimality in multiobjective problems // Appl. Math. Optimiz., 1977, Vol. 4. P. 41-59.

195. Choset, H. Principles of Robot Motion: Theory, Algorithms, and Implementations / Choset H., Lynch К. M., Hutchinson S., Kantor G., Burgard W., Kavraki L. E., Thrun S. Boston: MIT Press, 2005. - 625 p.

196. Da Cunha, N.O. Constrained Minimization Under Vector-valued Criteria in Finite Dimensional Spaces / N.O. Da Cunha, E. Polak, // J. Math. Anal. Appl., 1967, Vol. 19.-P. 103-124.

197. Deo, N. Shortest path algorithms: taxonomy and annotation / N. Deo, C.-Y. Pang//Vol. 14, 1984,-P. 275-323.

198. Dijkstra, E.W. A note on two problems in connection with graphs // Numerische Mathematik. 1959. - Vol. 1. - P. 269-271.

199. Gallo, G. Shortest path algorithms / G. Gallo, S. Pallottino // Annals of operations research, Vol. 13, 1988,-P. 3-79.

200. Gene H. Golub. Matrix computations / Gene H. Golub, Charles F. Van Loan. The Johns Hopkins University Press, 1996. - 728 p.

201. Geraerts, R. A comparative study of probabilistic roadmap planners / R. Geraerts, M.H. Overmars // Proc. workshop on the algorithmic foundations of robotics, 2002. pp. 43-57.

202. Haaland, S. E. Simple and Explicit Formulas for the Friction Factor in Turbulent Flow / S. E. Haaland // Journal of Fluids Engineering (ASME).- 1983.-№ 105.-C. 89-90.

203. Hart, P.E. A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths / P.E. Hart, N.J. Nilsson, B. Raphael // IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics, SSC-4(2), 1968. P. 100-107.

204. Herbert S. Wilf. Algorithms and complexity. Philadelphia: University of Pennsylvania, 2002. - 200 p.

205. Holland, J. H. Adaptation in natural and artificial systems: an introductory analysis with applications to biology / Control, and Artificial Intelligence. -The MIT Press, Cambridge, 1992. 228 p.

206. Horowitz, E. Fundamentals of computer algorithms / E. Horowitz, S. Sahni, S. Rajasekaran. OrientLongman, 2008. - 808 p.

207. Kavraki, L.E. Probabilistic roadmaps for path planning in high-dimensional configuration spaces / L.E. Kavraki, P. Svestka, J.C. Latombe, M.H. Overmars // IEEE Int. Conf. Robotics and Automation, Vol. 12, N 4, 1996. pp. 566-580.

208. Kavraki, L.E. Probabilistic roadmaps for robot path planning / L.E. Kavraki, J.C. Latombe. Robotics laboratory, department of computer science Stanford University, Stanford, California. - 1998. - 21 p.

209. Kavraki, L.E. Randomized preprocessing of configuration space for fast path planning / L.E. Kavraki, J.C. Latombe // IEEE Int. Conf. Robotics and Automation. San Diego, CA. - 1994. - P. 2138-2145.

210. Kineo Computer Aided Motion: сайт. URL: http://www.kineocam.com/ (дата обращения: 25.10.2011).

211. Korf, R.E. Space-efficient search algorithms // ACM Computing Surveys, Vol. 27 (3), 1995. P. 337-339.

212. Laumond, J.-P. Kineo CAM: a success story of motion planning algorithms // IEEE Robotics & Automation Magazine, Vol. 13, No. 2, Queensland, Australia, June 2006. pp. 90-93.

213. LaValle, Steven M. Planning Algorithms. United Kingdom: Cambridge University Press, 2006. - 842 p.

214. Malton, J.H. On the efficiency of certain quasi-random sequences of points in evaluating multi-dimensional integrals // Numer. Math., 1960, № 2. P. 84-90.

215. NavPower. Leading-edge AI motion planning: сайт. URL: http://www.babelflux.com/ (дата обращения: 25.10.2011).

216. Nicmela, E. Fuzzy logic assisted manual control of joystick operated hydrauliccrane / E. Nicmela, T. Virvalo // Proceedings of the Third IEEE Conference on Fuzzy Systems. 1994. - Vol. 1. - pp. 642-647.

217. Oparin, V.N. Application of laser scanning for developing a 3D digital model of an open-pit side surface / V.N. Oparin, V.F. Yushkin, V.A. Seredovich // Journal of Mining Science. 2007. - T. 43, № 5. - P. 545-554.

218. PathEngine, Intelligent agent movement: сайт. URL: http://pathengine.com/ (дата обращения: 25.10.2011).

219. Pearl, J. Heuristics: intelligent search strategies for computer problem solving. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1984. - 399 p.

220. Robcad. Обзор продукта: сайт. URL: http://www.plm.automation.sieinens.com/ru ru/products/tecnomatix/robotics auto mation/robcad/index.shtml (дата обращения: 25.10.2011).

221. Robotics and Automation Planning: сайт. URL: http://www.plm.automation.siemens.com/ru ru/Images/13739 tcm802-60977.pdf (дата обращения: 25.10.2011).

222. Sanchez, G. A single-query bi-directional probabilistic roadmap planner with lazy collision checking / G. Sanchez, J.-C. Latombe // Int. symp. robotics research, 2001, pp. 403-417.

223. Seber G.A.F. Nonlinear Regression / G. A. F. Seber, C. J. Wild. New York: John Wiley and Sons, 1989. - 781 p.

224. Siek, J. The boost graph library: user guide and reference. Manual / J. Siek, L.-Q. Lee, A. Lumsdaine. Addison-Wesley, 2002. 321 p.

225. SimMechanics User's Guide. Version 2. The Math Works, Inc., November 2002. 522 p.

226. Simtra: сайт. URL: http://www.simtra.com/ (дата обращения: 25.10.2011).

227. SpirOps. Artificial Intelligence: сайт. URL: http://www.spirops.com/ (дата обращения: 25.10.2011).

228. Syswerda, G. A study reproduction in generational and steady-state genetic algorithms // Foundations of genetic algorithms, Morgan Kaufmann, 1991. -pp. 94-101.

229. The MathWorksTM. Matlab&Simulink. SimHydraulics R. Block Reference Сайт., http://www.mathworks.com/help/toolbox/physmod/hydro/ (дата обращения: 01.07.2011).

230. Topcon's 3D-MC" shatters the final 3D automation production barrier -SPEED: сайт. URL: http://www.topconpositioning.com/products/machine-control/3d/3d-mc2 (дата обращения: 24.08.2011).

231. Ulrich, I. VFH+: Reliable obstacle avoidance for fast mobile robots /1. Ulrich, J. Borenstein // IEEE Int. Cons, on robotics and automation, May 1998. -pp. 1572-1577.

232. Whitley, D. The genitor algorithm and selection pressure: why rank-based allocation of reproduction is best // The third int'l conf. on genetic algorithms, 1989.-pp. 110-115.

233. Zadeh, L.A. Optimality and Nonscalar-valued Performance Criteria // IEEE Trans. Automat. Contr., 1963, Vol. AC-8, P. 1.