Синтез адаптивной системы управления пространственным положением подводного робота

• Автор: Юхимец, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 144 с. : ил

1.1 Выбор математической модели автономного подводного

аппарата для синтеза его системы управления

1.2. Анализ современных систем управления автономными подводными аппаратами

1.3. Конкретизация постановки задачи.

1.4 Выводы.

2. Формирование математической модели автономного подводного

аппарата.

2.1. Математическая модель автономного подводного

аппарата.

2.2. Математическая модель двтгжителей автономного

подводного аппарата

2.3. Определение порядка син теза системы управления автономным подводным аппаратом.
2.4. Выводы.
3. Сшпсз адаптивной подсистемы управления движителями
автономного подводного аппарата
3.1. Сшпсз нелинейного регулятора системы управления движителями при их номинальных параметрах.
3.2. Синтез котггура сигнальной самонастройки по эталонной модели
3.3. Моделирование работы сшпсзированной 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 скоростью
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
4.4. Вывод соотношений для расчета шага
квантования входного сигнала котура скорости.
4.5. Исследование работы синтезированной системы управления скоростью движения автономного
подводного аппарата
4.6. Выводы
5. Сшгтез контура управления пространственным положением
автономного подводного аппарата.
5.1. Синтез регулятора пространственного положения автономного подводного аппарата.
5.2. Разработка устройства для кваггования задающего сигнала кшгтура скорости автономного подводного
аппарата
5.3. Исследование синтезированной системы управления пространственным положением автономного подводного аппарата .
5.4. ВыводыГГ.ЛТТ.ГГ.
Заключение.
Литература


Это позволит значительно уменьшить время обнуления ошибки системы управления в благоприятных режимах работы АЛА. На третьем этапе будет синтезироваться система управления пространственным положением АПА. Синтезированный регулятор пространственного положения АПА обеспечит его точное движение по заданной траектории с желаемыми динамическими свойствами. Для реализации данного подхода автором решались следующие задачи. Была проанализирована работа традиционных СПС при вынужденном движении системы. Выяснены причины, приводящие в этом случае к невозможности применения известного алгоритма самонастройки наклона линии переключения, не требующего измерения параметров АПА, а также определялись пути решения возникших проблем. На основе сделанного анализа разрабатывался такой закон управления 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. Разрабатывался подход к синтезу регулятора пространственного положения, который учитывал бы особенности ранее синтезированного контура управления 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 структура диссертации, состоящая из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. В первой главе дается краткий анализ существующих 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 , . Этот метод обеспечивает высокое качество управления и простоту реализации получившихся регуляторов. Па основе этого анализа были поставлены задачи исследования и определены этапы синтеза полной системы управления ЛПЛ. Вторая глава посвящена формированию математической модели А ПА, на основе которой осуществляется дальнейший синтез системы управления. В качестве базовой был выбран декомпозированный вариант полной модели АПА , , учитывающий все особенности АМА, присущие ему как объекту управления, который при этом обеспечивает достаточную простоту сшггеза 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 счег этого можно значительно повысить точность работы не только движигелыюго комплекса, но и всего АПА в целом. АПА. В этой же главе проводится исследование синтезированной системы управления скоростью движения АПА. Результаты исследований показывают, что в случае применения
разработанных алгоритмов и методов удастся значительно уменьшить время обнуления ошибки системы в благоприятных режимах работы. В пятой главе происходит синтез регулятора пространственным положением АПЛ. Этот регулятор синтезируется с учетом всех особенностей синтезированного ранее контура управления скоростью движения АПА и позволяет придать АПА желаемые динамические свойства при его движении по пространственной траектории. Результаты исследований системы управления пространственным положением АПА, приведенные 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 заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе, и сделаны обобщающие выводы. По теме диссертации опубликовано десять работ. Отдельные положения докладывались на двух зарубежных и двух региональных конференциях.