автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Синтез адаптивной системы управления пространственным положением подводного робота

Введение.• •.

1. Анализ методов синтеза систем управления автономными подводными аппаратами и постановка задачи исследования.

1.1 Выбор математической модели автономного подводного аппарата для синтеза его системы управления.

1.2. Анатиз современных систем управления автономными подводными аппаратами.

1.3. Кон1фетиза1Щя постановки задачи.

1.4 Выводы.

2. Формирование математической модели автономного подводного аппарата.

2.1. Математическая модель автономного подводного аппарата.

2.2. Математическая модель движителей автономного подводного аппарата.

2.3. Определение порядка синтеза системы управления автономным подводным аппаратом.

2.4. Выводы.л V . . . . :

3. Синтез адаптивной подсистемы управления движителями автономного подводного аппарата.

- 3.1. Синтез нелинейного регулятора системы управления движителями при их номинальных параметрах.

3.2. Синтез контура сигнальной самонастройки по эталонной модели.

3.3. Моделирование работы синтезированной системы управления движителем.

3.4. Выводы.

4. Синтез адаптивной системы управления скоростью движения автономного подводного аппарата.

4.1. Анализ свободного и вынужденного движения системы с переменной структурой в режиме управления скорое движения автономного подводного аппарата.

4.2. Синтез закона управления контуром скорости движения автономного подводного аппарата.

4.3. Расчет коэффициентов синтезированной системы управления скоростью движения автономного подводного аппарата.Л

4.4. Вывод соотношений для расчета шага квантования входного сигнала контура скорости.

4.5. Исследование работы синтезированной системы управления скоростью движения автономного подводного аппарата.

4.6. Выводы.

5. Синтез контура управления пространственным положением автономного подводного аппарата.

5.1. Синтез регулятора пространственного положения автономного подводного аппарата.

5.2. Разработка устройства для квантования задающего сигнала KOmypa скорости автономного подводного аппарата.

5.3, Исследование синтезированной системы управления пространственным положением автономного подводного аппарата.

5.4, Выводы.;:.;:7:.:.7::.~.;77Г7.т. ЛГ.7Л.

В последние годы в мире все больше внимания уделяется задачам исследования и освоения Мирового океана. Поэтому происходит бурное развитие средств, с помощью которых выполняются эти задачи. Важной составляющей всего cneicrpa средств, используемых для изучения Мирового океана, являются автономные подводные аппараты (АПА), которые имеют ряд преимуществ по сравнению с обитаемыми подводными аппаратами. Этими преимуществами являются: малая инерщюнность; возможность быстрого применения из-за сравнительно малого времени, требующегося на подготовку к работе; сравнительно невысокая стоимость самих аппаратов, их содержания и эксплуатации; отсутствие риска для жизни лица, управляющего аппаратом; целесообразность узкоспециализированного использования АПА,

Как показывают отечественные и зарубежные источники [1, 16, 36, 60, 63, 115], АПА ршеют шгфокую сферу деятельности для работы в Мрфовом океане. Подводные роботы используются для поиска затонувших объектов в небольших заранее определенных районах, для выполнения некоторых аварийно-спасательных работ, подъема предметов со дна, а также в исследовательских целях. Применение АПА в исследовательских целях особешго актуально в связи с тем, что оно дает возможность решения ряда важных в научном отношении задач, когда традиционные методы исследования с надводных судов не приносят желаемого результата. К таким задачам относятся: изучение малых форм рельефа дна океана; 1юиски и сбор геологических образцов в районах дна океана, отличающихся сложным рельефом; непрерывное и управляемое картографЛфовашю дна океата; контролируемое взятие проб донных осадков и отбуривание кернов; измерение гидрологических параметров на ходу судна на заданном горизот те (например, получение данных о «тонкой структуре» термического пол т); длительное измерение гидрологических параметров дна в серии заданных точек. '

Кроме того, АПА применяются также ив военной сфере для выполнения ряда задач, к которым относятся: поиск и обезвреживание мин, испытание новых образцов оружия, разведка и т.д.

Очевидно, что дальнейшее развитие и совершенствование подводной техники, а также расширение ее возможностей по выполнению различьшх рабочих операций в водной среде невозможно без совершенствования систем управления АПА. Разработке методов синтеза этих систем посвшцены многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых М. Д. Агеева, Ю. А. Лукомского, Е. Н. Пантова, В. С. Ястребова, Л. В. Киселева, Г. Ю. Пиларионова, Т. I. Possen, J. S. Lee, К. R. Goheen, E: R. Jeffer>'s, J. - J. E. Slonne, T. J. Tam, D. R. Yoerger и др.

Практика показывает, что од1шм из главных режимов работы АПА является его движение в пространстве. Например, отслеживание заранее заданной пространственной траектории, а также точный выход в задаштую точку пространства с заданной ориентацией. Качественное выполнение этого вида работ должна обеспечивать высокоточная система управления пространственным положением АПА. Однако специфические условия работы АПА (наличие вязкой жидкости, гидродинамических сил вязкого трения, присоединенных масс) предъявляют к этим системам управления особые требования, а такясе ставят при их-синтезе ряд проблем, которые необходимо решать.

Неточность определения гидродинамических параметров АПА как с помощью аналитических методов, так и с помощью натурных экспериментов, а также значительное их изменение в процессе функционирования АПА приводит к тому, что параметры математической модели АПА нельзя считать априорно заданными.

При движении в пространстве с одновременным изменением нескольких линейных и угловых координат значительно сказываются эффекты взаимовлияния между каналами управления различными степенями свободы ЛПЛ, которые обусловлены палршием кориолисовых сил. Это такясе необходимо у'читывать при синтезе системы управления пространственным положением АПА. Существенное влияние на динамику всего АПА оказывает и динамика движительного комплекса [49, 79, 114], описываемого сложными нелинейными уравнениями [3].

Силовые воздействия на подводный аппарат со стороны работающего манипулятора приводят к появлению внешних сил и моментов, определение которых также затруднено.

Дополшгтельпые трудности представляет учет кшгематичесЕях соотношений, позволяющих осуществить переход от связанной к абсолютной системе координат при управлении пространственштм движением АПА.

Анализ систем управления АПА, проведенный в работе [25], показывает, что решение всех указанных выше проблем,идет в основном по двум различным путям. Одна группа подходов и методов основывается на развитии более точного аналитического и эксперимеетального определения параметров АПА. Другая группа методов предлагает разрабатывать адаптивные и робастные системы управлетшя. Адаптивные методы позволяют подстраиваться к изменяющимся условиям внешней среды, а робастные обладают свойством нечувстветельности к штм. Для того чтобы с достаточной точностью определить массогабаритные и гидродинамические параметры АПА, требуется создание прототипов и проведение дорогостоящих испытаний. При этом параметры АПА все равно будут меняться в процессе его функционирования. В то же время создаште традиционных адаптивных систем управления требует введения значительного количества измеряемых и настраиваемых параметров, что прьтодит к сш1ьнбму усложиепшо и удорожаншо этих систем.

В связи с этим наибольший интерес представляют робастнью системы управления, процесс управления в которых не зависит от свойств самого обьекта управления. Это свойство особенно ценно при управлении объектами с параметрами, значения которых не поддаются точной идентификации или изменяются в процессе работы. К таким объектам, безусловно, относится и АПА. Одним из примеров робастных систем являются системы с переменной структурой (СПС), работаюище в скользящем режиме. СУ на основе СПС, обладая преимуществами робастных систем, имеют также и недостатки, главный из которых состонгг в том, что для обеспечения условия существоватшя скользящего режима их параметры рассчитьгеаются исходя из з'словий максимальной нагрузки, т.е. минимального быстродействия. Это не позволяет увеличить быстродействие СПС при изменении параметров объекта управления в более благоприятных режимах работы. Для борьбы с этим недостатком в СПС вводят элементы адаптации, позволяющие увеличивать наклон линии переключения, а следовательно, и быстродействие в зависимости от текущих параметров системы [13, 25, 72, 73]. Однако, как показали проведешше исследовахшя, применение таких адаптивных алгоритмов для управления АПА наталкивается на ряд проблем, которые не позволяют в случае использования традЛшЛюниых СПС применять их для настройки наклона линии переключения.

Таким образом, целью диссертатщонной работы является развитие подходов к сшп-езу высококачественной системы управления просгранствешгым положением АПА, изложенных в работах [25, 55], которые учитывали бы более точно динамику движительного комплекса АПА, позволяли ли бы сшггезировать для управления контуром скорости движения АПА адаптивную СПС с самонастройкой линии переключения при любой форме входного сигнала, а также разработать регулятор положения, позволяющий придать АГТА желаемые динамические свойства при его движении по пространственной траектории.

Для сщггеза высококачествешюй системы управления АПЛ необходимо 5Аитывать все его дршамические особенности. Поэтому нема.човажным является вопрос о выборе математшгеской модели объекта управления. Однако полная модель АПА слишком сложна для непосредственного использования в процессе синтеза. В связи с этим в качестве базовой математической модели АПА в диссертационной работе предлагается использовать декомпозированную модель, предложенную в работах [25, 55] и обеспечивающую относительную простоту синтеза системы управления, а также простоту получающихся регуляторов, однако при этом полностью Учитывающую все основою особенности дхшамшси АПА.

Декомпозированная модель АПА разбивается на шесть частей, соответствующих степеням свободы АЛА. Поэтому синтезируемая глобаяьная система управления будет состоять из шести локальных систем управления каждой степенью свободы. Для синтеза локальной системы управления каждой степенью свободы применим метод, предложенный в работе [25]. Согласно этому методу каждая такая локальная система разбивается на три подсистемы управления: подсистема управлеАшя движителями, подсистема управления скоростью движения и подсистема ЗЧ1равления положегпщм.

Сначала будет сш1тезкроваиа подсистема управления движителями на основе наиболее точной их модели. Это позволит застабипизировать их динамические свойства при любых изменениях параметров на желаемом уровне, а также значительно увеличить точность работы как подсистемы управления движителями, так и всего АПА в целом. Срштез указаньгой подсистемы предполагается производить в два этапа [11]. На первом этапе предполагается синтезировать нелинейный регулятор, придающий движителю желаемые динамические свойства при номинальных значениях его параметров, а на втором этапе в уже синтезированную систему будет вводиться когггур самонастройки, позволяющий застабилизировать эти динамические свойства при любых изменениях параметров движителя.

После синтеза системы управления движительны1уг комплексом будет разрабатываться подход к формированию (на основе СПС) контура управления скоростью движения АПА. Это позволит не только развязать каналы управления, тю и обеспечить инвариантность процесса управления к изменению параметров АПА. Закон управления контуром скорости движения АПА будет разрабатываться таким образом, чтобы обеспечить применегае алгоритма самонастройки, позволяющего подстраивать наклон линии переключения без идентификащш параметров АПА в случае, когда задающий сигнал скорости имеет не нулевое значение (т.е. в вынужденном режиме работы). Это позволет значительно }А1еньшить время обнуления ошибки системы управления в благоприятных режимах работы АПА.

На третьем этапе будет сюггезироваться система управления пространственным положением АПА. Причем в качестве объекта управлеггая будет выступать контур управления скоростью движения АПА, динамшса которого при работе в скользящем режиме определяется только положением линии скольжения и не зависит от параметров самого подводного аппарата. Стштезировшшый регулятор пространственного положения АПА обеспечит его точное движение по заданной траектории с желаемыми динамическими свойствами.

Для реализации данного подхода автором решались следующие задачи.

I. Разрабатывался метод синтеза подсистемы управления движительным комплексом АПА на основе наиболее точной его модели 13], которая обеспечит желаемые динамические свойства движителю при любых изменениях ero параметров, что значительно упростит дальнейший сингез системы управления положением подводного аппарата.

2. Была проанализ1фована работа традиционных СПС при вынужденно.м движении системы. Выяснены причины, приводяшие в этом случае к невозможности применения известного алгоритма самонастройки наклона линии переключения, не требующего измерения параметров АПА, а также определялись пути решения возникших проблем.

3. На основе сделанного анализа разрабатывался такой закон управлеггая скоростью движения АПА, который позволил осуществлять самонастройку наклона линии переключения при любой форме задающего сигнала, что в благоприятных режимах позволит существенно увеличить быстродействие всей системы управления АПА в целом.

4. Разрабатывался подход к синтезу регулятора пространственного положения, который учитывал бы особенности ранее синтезированного контура угфавления скоростью движения АПА, а также кинематические взаимосвязи между его степенями свободы. Это позволило придать ему желаемые динамические свойства при его движении по сложной пространственной траектории.

В соответствии с поставленными задачами определена структ}фа диссертации, состоящая из введения, пяти глав, заключения и списка летературы.

В первой главе дается краткий анализ с>чцествующих подходов и методов синтеза систем управления АПА. Указаны наиболее перспективные пути развития этих систем управления. Отмечена целесообразность разработки робастных систем управления. Определено, что наиболее подходящий метод синтеза системы управления АПА, это метод, основанный на декомпозиции" математической модели АПА [25, 55]. Этот метод обеспечивает высокое качество управления и простоту реализации получившихся регуляторов. Выявлены недостатки, присущие системам. созданным раггее на основе этого метода. На основе этого анализа были поставлены задачи исследования- и определены этапы синтеза полной системы управления АПА.

Вторая глава посвящена формироватапо математической модели АПА, на основе которой осуществляется дальнейший синтез системы управлештя. В качестве базовой был выбран декомпозированный вариант полной модели АПА [25, 55], учитывающий все особеьшости АПА, присзоцие ему как объекту управления, который при этом обеспечивает достаточную простоту синтеза системы управления.

В третьей главе излагается метод синтеза системы управления движителями АПА на основе их наиболее полной модели, предложенной в работе [3]. Результаты исследований показали, что синтезированная система управления придает движителям желаемые динамические свойства при любом изменении их параметров. За счет этого можно значительно повысить точность работы не только движителъного комплекса, но и всего АПА в целом.

Четвертая глава посвящена разработке (на основе СПС) контура управления скоростью движения АПА. В этой главе приводится анатиз причин, не позволяющих осуществить самонастройку наклона линии переключения с помощью алгоритма, производящего косвенную оценку положения этой линии относительно вырожденной траектории, в случае, когда задающий сигнал отличен от нуля (вынужденное движение системы). С учетом проведенного анализа предлагается метод синтеза системы управления, позволяющей осуществлять указашшй вид самонастройки при любой форме задающего сигнала. Кроме того, в этой главе получены соотнопюния, позволяюгцие выбрать значения всех коэффшщентов, и Т-Ч и входящих в полученный закон управленш. В этой же главе проводится исследование синтезированной системы управления скоростью движения АПА. Результаты исследова1шй показывают, что в случае ггрименеггия разработанных алгоритмов и методов удается значительно уменьшить время обнулегшя ошибки системы в благоприятных режимах работы.

В пятой главе происходит синтез регулятора пространственным положением АПА. Этот регулятор синтезируется с учетом всех особенностей С1штезированного ранее контура управления скоростью движения АПА и позволяет придать АПА желаемые динамические свойства при его движении по пространственной траектории. Результаты исследований системы управления простраргственным положением АПА, приведешшю в этой главе, подтверждают работоспособность и эффективность синтезированной системы управления в условиях движения по сложной пространственной траектории, а также в условиях непрерывного изменения параметров объекта управления.

В заключеюп! сформул1фовапы основные результаты, получештю в диссертационной работе, и сделаны обобщающие выводы.

По теме диссертации опубликовано десять » работ. Отдельные положения докладывались на двух зарубежных и двух региональных конф еренциях.

5,4. Выводы

1. Разработанный в данной главе подход к синтезу регулятора пространственного положения, учитывающий особенности разработанной ранее самонастраивающейся системы управления скоростью, позволяет обеспечить желаемые динамические свойства АПА при его движении по произвольной пространственной траектории.

2. Соотношения, которые были получены для выбора коэффициентов регулятора положения, позволяют выбрать их таким образом, чтобы обеспечить неизменность характера движения АПА в условиях изменяющихся параметров контуров скорости, а тшоке улучшить качество управления в благоприятных режимах работы.

3. Предложенный метод разбиения непрерывного задающего сигнала скорости движения АПА позволяет увеличить точность разбиения, а следовательно, и точность работы системы без дополнительного уменьшения величины шага квантования.

4. Результаты моделирования разработанной системы управления положением АПА подтвердили не только ее работоспособность, но и высокую эффективность в различных режимах работы АПА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Предложен метод синтеза адаптивной системы управления движителями АЛА на основе более точной модели, учитывающей наиболее важные эффекты взаимодействия винта с жидкостью. На основе этого метода синтезтфована локальная адаптивная система управления движителями АПА с нелинейным регулятором и контуром самонастройки по эталонной модели. В результате удалось стабилизировать параметры движительного комплекса и существенно повысить точность работы, как отдельного движителя, так и всей системы управления положением АПА в целом. Кроме того, это упростило математическое описание движительного комплекса и дальнейший сингез системы управления пространственным положением и ориентацией АПА.

2Т-Г и и и Предложен новый метод синтеза системы с переменной структурой, П03В0ЛЯЮЩШ1 применить самонастройку наклона линии переключения без непосредственного измерения параметров объекта управления при вынужденном движении системы. В результате удалось значительно повысить быстродействие системы управления скоростью движения АПА без существенного усложнения ее практической реализации, и как следствие, значительно повысить точность и быстродействие системы управления АПА.

3. Предложен метод синтеза системы управления пространственным положением и ориентацией АПА, учитывающий особенности системы управления скоростью движения АПА и позволяющий придать подводному аппарату желаемые динамические свойства при его двилсеиии по пространственной траектории.

4, Получены выражения и разработаны методики, позволяющие выбрать значения коэффициентов синтезированных регуляторов. Разработаны и запатентованы структурные схемы систем управления движителями, а также схемы регулятора положения. Все эти схемы построены на стандартной элементной базе и не представляют сложностей при практической реализации.

5. Результаты выполненных исследований синтезированной системы управления положением и ориентацией АПА показали, что предложенные подходы и методы позволили существенно увеличить точность и быстродействие работы этой системы при движении АПА по сложным пространственным траекториям.

1. Автономные необитаемые подводные аппараты / Под. общ. ред. М. Д. Агеева. - Владивосток: Дальнаука, 2000 г. -1.I с.

2. Агеев М. Д. и др. Автоматические подводные аппараты / М. Д. Агеев, Б. А. Касаткин, Л. В. Кисилев и др. Л.: Судостроение, 1981. - 224 с.

3. Агеев М.Д. Упрощенная методика расчета движителей для АПА // Подводные роботы и их системы / Отв. ред. Л.В. Киселев. Под общ. ред. М.Д.Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1995 г. - С. 33 - 49.

4. Бронштейн И. П., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов.-М.: Наука, 1986. 544 с.

5. Волков Е. А. Численные методы. М.: Наука, 1987. - 287 с.

6. Васильев В. А. и др. Исследование динамики и управляемости глубоководных аппаратов / В. А. Васильев, Ю. С. Васильев, Ю. П. Потехин// Изв. ВУЗов. Судостроение 1975. - №12. ~ С. 6 - 11.

7. Громыко В. Д., Санковский Е. А. Самонастраивающиеся системы с моделью.-М: Энергия, 1974.-80 с.

8. Дыда А. А., Очкал В. С, Филаретов В. Ф. Оптимальные по быстродействшо системы с переменной структурой для управления электроприводами роботов// Оптимизация режимов работы систем электроприводов. Мелсвуз. сб. Красноярск, 1986 г. - С. 59 - 62.

9. Дыда А. А. , Филаретов В. Ф. Адаптивные системы с переменной структурой для управления электроприводом робота// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. -1987. -№1.-С. 219

10. Дыда А. А., Филаретов В. Ф. Самонастраивающаяся система с переменной структурой для управления электроприводами манипулятора // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1989 г. - №2. - С. 102 - 106.

11. Дыда А. А., Лебедев А. В. Нелинейная адаптивная коррекция движителя подводного робота // Известия ВУЗов. Электромеханика. -1996.-№1-2.-С. 83-87.1. J3I

12. Дыда А. А., Лебедев А. В., Филаретов В. Ф. Синтез системы с переменной структурой для управления движением подводного робота // Известия РАН. Теория и системы управления. 2000. №1. с. 155 162.

13. Дыда А. А. Синтез адаптивного и робастного управленияисполнительными устройствами подводных роботов. Диссертационная работа на соискание ученой степени доктора технических наук. -Владивосток, 1998 г.-3 8 9 с.

14. Емельянов В. Системы автоматического управления с переменной структурой.-М.: Наука, 1967. 336 с.

15. Изосимов Д. Б., Скоропад С. В. Цифровая система управления электроприводом робота с использованием скользящих режимов// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1989. - № 1. - С. 146 - 153.

16. Илларионов Г. Ю. Необитаемые подводные аппараты и их системы. Владивосток: Изд-во Дальиевосгочпого упиверсшета, 1990 г. -5 6 с.

17. Киселев Л. В., Юдаков А. А. Динамика подводного робота при траекторном обследовании объектов// Подводные роботы и их системы/ Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1992.-С. 28-50.

18. Киселев Л. В. О точности стабилизации автономного подводного аппарата// Подводные роботы и их системь!/ Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1995. - С. 84 - 93.

19. Киселев Л. В. О некоторых нелинейных алгоритмах коррекции динамики АНПА// Морские технологии/ Отв. ред. Л. В. Киселев. Под общ. ред. М. Д. Агеева. Владивосток: Дальнаука, 1996. - С. 37 - 49.

20. Киселев Л. В. Пространственное движение автономного подводного аппарата и задачи управления // Морские технологии. Вып. 2 1 Под. общ. ред. М. Д. Агеева, Владивосток: Дальнаука, 1998 г. С. 23 - 37.

21. Козлов В. И. Самонастраивающиеся системы с релейными элемегггами.-М.: Энергия, 1974.-89 с.

22. Крутько П. Д. Алгоритмы адаптивного управления исполнительными системами манипуляторов// Изв. АН СССР. Техническая кибернетшса. 1988. - №4. - С. 3 -13.

23. Куафе Ф. Взаимодействие робота с внешней средой: пер. с франц. -М.:Мир, 1985.-287 с.

24. Куропаткин П. В. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высшая школа, 1980. - 280 с.

25. Лебедев А. В. Синтез адаптивной системы управления пространственным положением подводного робота. Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук. Владивосток: Издательство ДВГТУ, 1997 г. - 133 с.

26. Лебедев А. В., Филаретов В. Ф. Исследование зависимости параметра скольжения от текущего состояния адаптивной системы с переменной структурой // Дальневосточный математический журнал. -2000г.-№1.-0.74-85.

27. Лебедев А. В., Филаретов В. Ф. Децентрализованное адаптивное управление скоростью движения подводного робота // Мехатроника. 2000 г. -№6.-С. 35-39.

28. Лебедев А. В., Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А. Разработка методов синтеза адаптивных систем управления пространственным движением подводных аппаратов// Сб. научных статей к тридцатилетию ИАПУ ДВО РАН. Владивосток: Изд. НАЛУ ДВО РАН, 2001. - С. 82 - 95.

29. Лукомский Ю. А., Чугунов В. С. Системы управления морскими подвижными объектами.-Л.: Судостроение, 1988.-271 с. /

30. Малышев В. А., Тимофеев А. В. Динамика манипулятора и адаптивное управление// Автоматика и телемеханика. 1981. - №8. - С. 90 -98.

31. Носов P. P., Пушкин M. M. Адаптивное управление в линейно-квадратичной задаче в условиях априорной неопределенности// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1987. - №4. - С. 153 - 158.

32. Пантов Е. Н. и др. Основы теории движения подводных аппаратов/ E.H. Пантов, Н, Н. Махин, Б.Б. Шереметов. Л.: Судостроение, 1973. - 216 с.

33. Патент №SU1571548 Релейная адаптивная система/ Дыда А. А. Бюл. №22, 1990.

34. Патент России №2147985. Устройство для управления движителем подводного робота / Филаретов В. Ф., Лебедев А. В., Юхимец Д. А. Бюл. №12, 2000 г.

35. Петров Б, Н. Управление авиаш10нными и космическими аппаратами. Избранные трудьт Т. 2. -М.: Наука, 1983.-237 с.

36. Подводные роботы / В. С. Ястребов, М. Б. Игнатьеву Ф. М. Кулаков и др. Под общ. ред. В. С. Ястребова. Л.: Судостроение, 1977. - 368 с.

37. Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1979. - 256 с.

38. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления/ Б. Н. Петров, В. Ю. Рутковский, И. Н. Крутова. М.: Машиностроение, 1972.-260 с.

39. Пятницкий Е. С. Синтез управления манипуляционными роботами на принципе декомпозиции// Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. — 1987.-№3.-С. 92-99.

40. Пятницкий Е. С. Синтез иерархических систем управления механическими и электромеханическими объектами на принципе декомпозйщти, Ч. III Автоматика и телемеханика. 1989. - №1 - С. 87 - 98.

41. Нятпнцкин Е. С. Сипгсз иерархических систем управления механическими и электромеханическими объектами на принципе декомпозиции. Ч. 211 Автоматика и телемехаьшка. 1989. - №2 - С. 57 - 71.

42. Разработка алгоритмов полуавтоматического управления движением ПТА. Отчет о НИР МАИ. М.: МАИ, 1988. - 104 с.

43. Системы автоматического управления объектами с переменными параметрами/ Б. Н. Петров, Н. И. Соколов, А. В. Липатов. М.: Машиностроение, 1986.-256 с.

44. Соколов Н. И., Рутковский В. Ю., Судзиловский Н. В. Адаптивные системы автоматического управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1988.-208 с.

45. Солодовников В. В., Шрамко Л. С. Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем с эталонными моделями. М.: Машиностроение, 1972.-270 с.

46. Справочник по теории корабля. В 3-х томах. Т. 1. Гидромеханика. Сопротивлевме движению судов. Судовые движители/ Под ред. Я. И. Войткунского. Л.: Судостроение, 1985. - 768 с.

47. Теория систем с переменной структурой/ Емелья1юв С. В., Уткин В. И., Таран В. А. и др. Под ред. С. В. Емельянова. М.: Наука, 1970. - 592 с.

48. Тимофеев А. В. Адаптивные робототехнические системы. М.: Машиностроение, 1988.-332 с.

49. А. Н. Трупов. Математическая модель подводного шшарата с учетом динамических свойств управляющих систем.// Проектирование подводных аппаратов: Сборник научных трудов. Николаев: НКИ, 1990 -С. 35-44.

50. Уткин В. И. Скользящие режимы и их применение с системах с переменной структурой. М.: Наука, 1974. - 272 с.

51. Уткин В. И. Скользящие режимы в задачах оптимизащ1и и управления. М.:Наука, 1981. - 368 с.

52. Уткин В. И. Системы с переменной структурой: состояние, проблемы и перспективы// Автоматика и телемеханика. 1983. - №9. - С. 5 -26.

53. Филаретов В. Ф., Корзун А. И. Адаптивное управление исполнительными элементами манипуляционного робота// Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1987. - №4. - С. 74 - 79.

54. Филаретов В. Ф. Синтез самонастраивающихся систем управления электроприводами манипуляционных механизмов// Изв. ВУЗов. Приборостроение.-1989. №12. - С. 24 - 28.

55. Филаретов В. Ф., Алексеев Ю. К., Лебедев А. В. Системы управления подводными роботами. Москва; «Круглый год», 2000 г. - 286 с.

56. Филаретов В. Ф., Лебедев А, В., Юхимец Д. А. Синтез и исследование самонастраивающейся системы управления движителями подводного аппарата // Изв. ВУЗов. Электромеханика, №4, 2000. С. 60 - 64.

57. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А. Синтез адаптивной системы управления пространственным положением подводного робота // Мехатроника, №1, 2001. С. 54 - 58.

58. Фомин В. П., Фрадков А. Л., Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. М.: Наука, 1981. - 448 с.

59. Чураков Е. П. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Энергоатомиздат, 1987.-256 е

60. Ястребов В. С. Телеуправляемые подводные аппараты (с манипуляторами).-Л.: Судостроение, 1973. -2 0 0 с.

61. Ястребов В. С. и др. Системы и элементы глубоководной техники для подводных исследований/ В. С. Ястребов, Г. П. Соболев, А. В. Смирнов. Под общ. ред. В. С. Ястребова. Л.: Судостроение, 1981. - 304 с.

62. Ястребов В. С, Филатов А. М. Системы управления подводных аппаратов-роботов. М.: Наука, 1983. - 87 с.

63. Ястребов В. С. Методы и технические средства океанологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-271 с.

64. Ястребов В. С, Армишев С. В. Алгоритмы адаптивного движения подводного робота. М.: Наука, 1988. - 85 с.

65. Aicardi M., Casalino G., Indiveri G. Closed Loop Time Invariant Control of 3D Underactuated Underwater Vehicles// Proc. of the IEEE Int. Conf, on Robotic and Automation ICRA 2001, Seoul, Korea. 2001. - P. 903 - 908.

66. Antonelli G., Caccavale P., Chiaverini S., Fusco G. A Novel Adaptive Control Law for Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of the IEEE Int. Conf on Robotic and Automation ICRA 2001, Seoul, Korea. -2001. P. 447-452.

67. Arteaga M. A. Robust Control of Robots by Using a Linear Observer // Proc. of tlie lEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Como, Italy. 2001. - P. 571 - 574.

68. Bulter H., Honderd G., Amerongen J. V. Reference Model Decomposition in Direct Adaptive Control // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 1991. - Vol. 5. - № 3. - P. 199 - 217.

69. Cho H. C, Park J. H., Kim K., Park J. Sliding-Mode-Based Impedance Controller for Bilateral Teleoperation under Varying Time-Delay// Proc. of die IEEE Int. Conf on Robotic and Automation ICRA 2001, Seoul, Korea. 2001. -P. 1025-1030.

70. Dubowsky S., Papadopoulos E. The Kinematics, Dynamics and Control of Free-Flying and Free-Floating Space Robotic Systems // IEEE Tran. on Robotics and Automation. 1993. - Vol. 9. - №5. - P. 531 - 543.

71. Dyda A. A., Filaretov V. P. Algoridim of Time-Sub-Optimal Control for Robots Manipulator Drives // Proc. of the 12*" World IF AC Congress, Sydney, Australia. 1993. - P. 314 - 319.

72. Dyda A.A. Design of Adaptive VSS Algorithm for Robot Manipulator Control// Proc. ofthe I'' Asia Control Conf Tokyo, Japan, 1994. P. 215 - 221.

73. Filaretov V. F., Dyda A. A., Lebedev A. V. The Sliding Mode Adaptive Control System for Autonomous Underwater Robot // Proc. of the 7A International Conf on Advanced Robotics, Catalonian, Spain. 1995. - Vol. 8. - P. 263 - 266.

74. Filaretov V. F., Lebedev A. V. The Variable Structure System Syntliesis for Autonomous Underwater Robot // Proc. of the 4"* ECPD Int. Conf. on

75. Advanced Robotics, Intelligent Automation and Active Systems, Moscow, Russia,1998, -P. 417-421.

76. Filaretov V. P., Lebedev A. V., Dyda A. A. The Underwater Robot Thruster Control System widi Non-Linear Correction and Reference Model Self-Adjustment // CD-ROM Proc. ofthe European Control Conf, Karlsruhe, Germany,1999, P-0098,-P.l-4.

77. Filaretov V. F., Ukliimets D. A. Syntliesis of Underwater Robots Adaptive Velocity Control System // Proc. of the 8* IFAC Symp. on Computer AidedControlSystemDesign,Selford,UK,2000.-P. 502 -506.

78. Filaretov V. P., Ukliimets D. A. Adaptive Control System with Variable Structure for Underwater Robot// Proc. of the 12* DAAAM Symp. on Intelligent Automation and Manufacturing, Jena, Germany, 2001, pp. 141 142.

79. A. Filipetsu, S. Stamatescu. Robust Variable Adaptive Controller Design with Special Switching Functions// Proc. of the 8* IFAC Symp. on Computer Aided Control System Design, Selford, UK, 2000. P. 321 - 325.

80. Pjellstad O. -E., Fossen T. I., Egeland 0. Adaptive Control of ROVs with Actuator Dynamics and Saturation // Proc. of the 2"* International Offshore and Polar Engineering Conference, San Francisco, USA. 1992. - P. 513 - 519.

81. Goheen K. R., Jefferys E. R. Multivariable Self-Tuning Autopilots for Autonomous and Remotely Operated Underwater Vehicles // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1990. - Vol. 15. - №3. - P. 144 - 151.

82. Goheen K. R., Jefferys E. R. System Identification of ROV Dynamics // Proc. of the 8ЛЛ Conf on OMAE, Hague. 1989. - P. 87 - 98.

83. Goheen K. R. Modeling Methods "for Underwater Robotic Vehicle Dynamics // Joumal ofRobotic Systems. 1991. - Vol. 8. - №3. - P. 295 - 317.

84. Gueler G. F. Modeling, Design and Analysis of an Autopilot for Submarine Vehicle // International Shipbuilding Progress. 1989. - Vol. 36. - № 15.-P. 81-85.

85. Herman M., Albus J. S., Hong T. H. Intelligent Control for Multiple Autonomous Undersea Vehicle // Neural Network for Control / Edited by W. T. Miller, R. S. Sutton, P. J. Werbos, MIT Press. 1990. - P. 427 - 510.

86. Horowitz R., Tomisuka M. An Adaptive Control Scheme for Mechanical Manipulators//Compensation of NonlmearityAd Decoupling Control: Teclmical Report, №80 WA/DSC - 6, ASME. - 1986. - P. 45 - 52.

87. Humpfries D. Dynamics and Hydrodynamics of Ocean Vehicles // IEEE 0CEANS'81 Conf Proc.-1981.-Vol. 1.-R 88-91.

88. Kajivara H., et. al. Control System Design of an ROV Operated Bodi as Towed and Self-Propulsive Vehicle // Proc. of the 3aa International Offshore and Polar Engineering Conf 1993. - P. 423 - 430.

89. Kane T. R., Likeus P. W., Levinson D. A. Spacecraft Dynamics. -McGraw-Hill Inc., 1983. 256 p.

90. Kazuo Ishii, Teruo Fujii, Taniaki Ura. On-line Adaptation Method in a Neural Network Based Control System for AUVs// IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1995. - Vol. 20. - No.3. - P. 221 - 228.

91. Kliosla P., Kanade T. Parameter Identification of Robot Dynamics // Proc. of IEEE Conf on decision and Control. 1985. - P. 1754 - 1760.

92. Kim T. W., Yuh J. A Novel Neuro-Puzzy Controller for Autonomous Underwater Vehicles// Proc. of the IEEE Int. Conf on Robotic and Automation ICRA 2001, Seoul, Korea.-2001.-R 2350-2355.

93. Lee P. M., Lee J. S., Hong S. W. Experimental Study of a Position Control System for ROV // Proc. of the 2** International Offshore and Polar Engineering Conf, San Francisco, USA. 1992. - P. 533 - 539.

94. Mahesh H., Yuli J., Kakshmi R. A Coordinated Control of an Underwater Vehicle and Robotic Manipulator // Journal of Robotic Systems. -1991.-Vol. 8.-№3.-R 339-370.

95. McMilan S., Orin D., McGhee R. Simulating Hydrodynamic Effect for Underwater Manipulation // Technical Report NP SCS-93-014, Naval Postgraduate School. 1993.-R 206-219.

96. Nakamura Y., Savant S. Nonlinear Tracking Control of Autonomous Underwater Vehicles // Proc. of die 1992 IEEE International Conf on Robotics and Automation, Prance. 1992. - P. A4 - A9.

97. Narenda 1С- S. Adaptive Control Using Neural Networks // Neural Network for Control / Edited by W. T. Miller, R. S. Sutton, P. J. Werbos, MIT Press- 1990.-R 115-142.

98. Ramadorai A. K., Tarn T. J. On Modeling and Adaptive Control of Underwater Robots // Journal of Robotics Systems. 1993. - Vol. 5. - № 1. - P. 47 -60.

99. Richards R. J., Stolen D. R. Oepth Control of a Submersible Vehicle // hitemational Shipbuilding Progress. 1981. - Vol. 28. - 318. - P. 30 - 39.

100. Russel G. T., Bugge J. Adaptive Estimator for the Automatic Guidance of an Unnamed Submersible // Proc. Inst. Elect. Eng. 1981. - Vol. 128. - № 5. -P. 223-226.

101. Russel G. T., Dunbar R. M. Intelligent Control and Communication Systems for Underwater Vehicle // Proc. of Mobile Robots for Subsea Environments, International Advanced Robotic Program. 1990. - P. 1 - 14.

102. Ruth М. J., Humphreys D. E. A Robot Muhivariable Control System for Low Speed AUV Operation // Proc. of die AUV 90 IEEE Catalog, №90CH2856-3-90. 1990. - R 88 - 91.

103. Slotine I. J. E., Coetsee J. A. Adaptive Sliding Controller Syntiiesis for Nonlinear Systems//M. J. Contr.- 1986.-Vol. 42. - № 6.-P. 37 - 51.

104. Slotine J. J. E., Li W. On die Adaptive Control ofRobot Manipulators //The Int. Journal of Robotics Research. - 1987. - Vol. 6.-№ 3. - P. 49-59.

105. Slotine J. J. E. Sliding Controller Design for Nonlinear Systems //Int. Journal Control - 1984. - Vol. 4 0.-№ 2. - R 24-3 6.

106. Smidi N. S., Crane J. W., Sunimey D. C. SDV Simulator Hydrodynamic Coefficients // NCSC Report, №TM-231-78. 1978. - P. 82 - 96.

107. Spong M. W., Ortega R. On Adaptive Inverse Dynamic Control of Rigid Robots // IEEE Trans, of Robotics and Automation. 1990. - Vol. 35. - №1. -R 92-95.

108. Stevans B. L., et. al. Aircraft Control'and Simulation. John Wiley & Sons Inc., 1987.-364 p.

109. Sur J. N. Preliminary Investigations of Variable Structure Controls for NPS Model2 AUV: MS Thesis. Naval Postgraduate School, 1989. - 168 p.

110. Suzuki H., Yoshida K. Trajectory Tracking Control of a ROV for Lifting Objects // Proc. of the 1* International Offshore and Polar Engineering Conf 1990.-R 545-552.

111. Whitcom L. L., Yoerger D. R. Preliminary Experiments in the Model-Based Dynamic Control of Marine Thrusters/Г Proc. of die IEEE International Conference on Robotics and Automation. 1996. - P. 467 - 472.

112. Xinseng J., Sheng F. X. Research and Development of Underwater Robot in China//Proc. of die Int. Workshop on Advanced Robot. 1991. - P. 118 -135.

113. Yoerger D. R., Neuman J. B., Slotine J. -J. E. Supervisory Control System for the JASON ROV // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1986. -Vol. ll.-№3-R392-400.

114. Yoerger D. R., Slotine J. -J. E. Adaptive Sliding Control of an Experimental Underwater Vehicle // Proc. of the IEEE Conf On Robotics and Automation, Sacramento, USA. 1991. - P. 2746 - 2751.

115. Yoerger D. R., Slotine J. -J. E. Robust Trajectory Control of Underwater Vehicles // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1985. - Vol. 10. -№4.-P. 462-480.

116. Yoerger D.R., Cooke J.G., Slotine J.-J.E. The Influence of Thruster Dynamics on Underwater Vehicle Behavior and Their Incorporation into Control System Design // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1990.-Vol. 15. №3, P. 167177.

117. Yuh J. Modeling and Control of Underwater Vehicles // IEEE Transaction on Systems, Man and Cybemetics. 1985. - Vol. 20. -№ 6. - P. 1475 - 1483.

118. Yuh J., West M. E., Lee P.M. An Autonomous Underwater Vehicle Control with a Non-regressor Based Algorithm// Proc. of the IEEE Int. Conf on Robotic and Automation ICRA 2001, Seoul, Korea. 2001. - P. 2363 - 2368.

119. Zhou J.Y., Zhou R.J., Wang Y.Y. Robust Nonlinear Reduced-Order Dynamic Controller Design and its Application to a Single-link Manipulator// Proc. of die IEEE Int. Conf on Robotic and Automation ICRA 2001, Seoul, Korea. -200 1.-R 1149- 1154.

120. Утверждаю» директор КБ «Дальнее»-Л Исаков И. А.2002 г.1. АКТиспользования и внедрения результатов, полученных в диссертации Д. А. Юхимца.

121. К.Т.Н., зав. отделом КБ «Дальнее»1. КостенкоВ. В.1. АКТиспользовзБия и внедрения результатов, полученных в диссертации Д. А. Юхимца.

122. Главный научный сотрудник, д.т.н.