Алгоритмы многокритериальной оптимизации параметров систем управления мобильными робототехническими комплексами

• Автор: Кормилкин, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Введение
Глава 1. Особенности построения, исследования и многокритериальной оптимизации систем управления мобильными РТК в условиях неопределенности.

1.1. Особенности построения систем управления современных МРТК

1.2. Математические модели МРТК, как объекта управления.

1.3. Факторы неопределенности, действующие на МРТК.

1.4. Методы исследования и оптимизации параметров систем управления мобильных МРТК в условиях неопределенности.

1.5. Обзор и анализ работ по многокритериальному выбору параметров систем управления

1.6. Выводы
Глава 2. Развитие метода многокритериальной оптимизации СЛУ на основе ЛП т сканирования пространства параметров.

2.1. Выбор минимально допустимого количества пробных ЛПТ точек .

2.2. Критерий достаточности количества экспериментов.

2.3. Алгоритм динамического сжатия факторного пространства
2.4. Автоматический выбор наилучших точек из множества Парето
2.5. Методика и алгоритмы автоматического выбора обоснованных оценок качества САУ в задаче многокритериальной оптимизации.
2.6. Выводы
Глава 3. Исследование чувствительности Паретооптимально настроенных САУ
3.1. Методика оценки чувствительности
3.2. Алгоритмика определения критериальной и параметрической чувствительности.
3.3. Анализ результатов исследования. Смещение среднего.
3.4. Выбор идеальных точек из множества Парето с учетом информации о чувствительности решений
3.5. Выводы.
Глава 4. Разработка алгоритмических и программных средств для многокритериальной оптимизации параметров САУ в условиях неопределенности
4.1. Разработка алгоритмов управления типовыми движениями гусеничного МРТК. Синтез и многокритериальная оптимизация параметров регуляторов подсистемы стабилизации скорости и радиуса поворота гусеничного МРТК.
4.2. Разработка программного комплекса для исследования и оптимизации системы автоматического управления движением МРТК на гусеничном ходу.
4.3. Моделирование неопределенности, возникающей в МРТК и окружающей среде. Возможности и перспективы использования нелинейных регуляторов для САУД МРТК на гусеничном ходу.
4.4. Модернизация программного комплекса Анализ систем
4.5. Выводы.
Основные результаты и выводы диссертации
Список использованной литературы


В Приложении 1 приведены акты о внедрении результатов диссертационной работы, в Приложении 2 приведены результаты моделирования процессов перемещения МРТК в условиях неопределенности, в Заключении сформулированы основные результаты работы. Глава 1. Мобильные робототехнические комплексы МРТК являются важным элементом подвижных средств, используемых различными ведомствами для решения разнообразных задач. К числу таких задач можно отнести выполнение разведовательнопоисковых операций в интересах силовых ведомств, разбор завалов, образовавшихся в результате чрезвычайных ситуаций, выполнение сельскохозяйственных работ и т. Особую роль играют МРТК, предназначенные для проведения различных операций, связанных с силовым взаимодействием с вероятным противником. Повышение эффективности МРТК в значительной степени связано с роботизацией основных операций, выполняемых МРТК , а именно, управление перемещением, получение и анализ информации о складывающейся ситуации, использование имеющегося навесного оборудования и т. Особенности построения систем. В е годы интенсивно разрабатывается теория и практика роботов и робототехнических систем. Использование промышленных вариантов манипуляционных и транспортных роботов обеспечивает значительный эффект в автомобилестроении, машиностроении, микроэлектронике. В х годах появляются примеры непромышленного применения манипуляционных роботов, например, в медицине и космосе. В последние годы появился новый класс робототехнических систем РТС роботы специального назначения РСЫ. Появление РСН в значительной степени связано с событиями, произошедшими на Чернобыльской атомной электростанции АЭС в г. К РСН в настоящее время принято относить и РТС, которые могут быть использованы для использования в боевых условиях. Так, например, в Министерстве Обороны США боевые роботы создаются в соответствии с программами видов вооруженных сил, Объединенной программой роботизации i i , программой Боевые системы будущего . В декабре года утверждены основные направления развития бзэкипажных и беспилотных систем на гг. В Российской Федерации МРТК военного назначения создаются всоответствии, с государственной программой вооружения. Наибольшиедостижения получены в создании дистанционноуправляемых образцов для ВВС и инженерных войск. К сожалению, ассигнования на развитие робототехники в рамках программы роботизации Вооруженных Сил в нашей стране в десятки раз меньше, чем в МО США . Сравнительный анализ развития основных технологий робототехники показывает отставание от мирового уровня, в ряде случаев, на 5 лет , . Примером усиления интереса к созданию МРТК военного назначения в нашей стране могут служить проводимые в последние годы конференции в Домбае , , . Следует отметить широкий круг обсуждаемых на конференциях вопросов, в частности, были намечены основные перспективные направления развития военной робототехники. В НИИ СМ МГТУ им. Н.Э. Баумана по заказу силовых министерств были выполнены работы по созданию ряда мобильных роботов МР различного назначения и весового диапазона , , ,. В частности, были решены задачи по роботизации гусеничного МР малого класса Варан 0 кг, колесного МР среднего класса Клавир 2,6 т и двух тяжелых МР на базе инженерной разведывательной машины ИРМ т и танка ТБ ,5 т. В большинстве зарубежных и отечественных разработок МРТК военного назначения используется дистанционный принцип управления, при котором перемещение в пространстве и использование функциональных возможностей МРТК осуществляется с командного пункта специально обученными операторами по каналам связи кабельным или беспроводным. Ограниченность радиуса действия МРТК при управлении по радио иликабельным каналам связи. Необходимость непрерывного участия операторов в процессе управления как МРТК в целом,. Возможность нарушения устойчивой, работы каналов связи за счет использования противником средств радиоэлектронного противодействия. Демаскирование командного пункта и МРТК изза интенсивного радиообмена. Поэтому в последнее время значительный интерес во всем мире проявляется к использованию в МРТК принципа автономного управления, при котором значительная часть функций, выполняемых оператором, передается бортовой системе управления.