Синтез адаптивного и робастного управления исполнительными устройствами подводных роботов

• Автор: Дыда, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 390 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОДВОДНОГО АППАРАТА-РОБОТА
1.1 Системы координат, используемые в математической
модели подводного аппарата-робота
1.2 Кинематика подводного робота
1.3 Динамика подводного робота
1.4 Кинематика и динамика подводного манипулятора
1.5 Движитель ПР и его коррекция
1.5.1 Математическая модель движителя ПР
1.5.2 Нелинейная и адаптивная коррекция
" -движителя ПР
1.6 Выводы
2. СИНТЕЗ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ ШРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ
ПОДВОДНОГО РОБОТА
2.1 Математический аппарат, используемый для синтеза нелинейных систем управления
2.2 Синтез нелинейной, системы управления
ориентацией ПР
2.3 Синтез системы управления.' движением ПР
в скоростном режиме
2.4 Синтез системы управления движением ПР
в координатном режиме

2.5 'Сведение координатного режима движения ПР
к скоростному режиму .
2.6 Выводы
2.7- Сводная таблица законов управления ПР
3. АДАПТИВНОЕ .УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ПОДВОДНОГО РОБОТА
3.1 Параметризация уравнений динамики ПР
3.2 Синтез адаптивного управления
в скоростном режиме ПР
3.3 Синтез адаптивного управления ориентацией ПР
3.4 Синтез адаптивного управления ПР
в координатном режиме
3.5 Выводы
"',.ь Сиодпшг таблиця пакоиоп’ адаптивного управления ПР
4. УЧЕТ ДИНАМИКИ ДВИЖИТЕЛЕЙ ПРИ СИНТЕЗЕ УПРАВЛЕНИЯ ПР
4.1 Синтез управления в скоростном режиме ПР
( учет динамики движителей )
4.2 Синтез управления ориентацией'ПР
( учет динамики движителей )
4.3 Синтез управления в координатном режиме ПР
( учет динамики движителей )
4.4 Выводы ’ '
4.5 Сводная таблица законов управления ПР
5. АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЯ ПР С УЧЕТОМ'ДИНАМИКИ ДВИЖИТЕЛЕЙ
5.1 Адаптивное управление в скоростном режиме ПР
5.2 Адаптивное управление ориентацией ПР
5.3 Адаптивное управление в координатном режиме ПР
5.4 Сводная таблица законов адаптивного управления ПР
( учет динамики движителей ) 27$
6. РОБАСТНОЕ И РОБАСТНО-АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПР И ПМ
6.1 Робастное управление исполнительными приводами ПМ ..22
6.2 Робастно - адаптивное управление исполнительными
приводами ПМ
6.3 Робастно-адаптивное управление ПР при
сигнально-параметрических возмущениях
6.4 Выводы
7. ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОЕ РОБАСТНО-АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПР И ПМ
( ИДЕНТИФИКАЦИОННЫЙ ПОДХОД )
7.1 Задача синтеза децентрализованного управления
7.2 Робастно-адаптивное управление електроприводами ПМ
( дискретно - изменяющиеся параметры нагрузки )
7.3 Робастно-адаптивное управление электроприводами ПМ
( непрерывно - изменяющиеся параметры нагрузки )
7.4 Идентификационные свойства скользящего режима
7.5 Простой алгоритм параметрической идентификации вязкого сопротивления
7.6 Параметрическая идентификация подсистем ПР
по экспериментальным данным
7.7 Выводы

ЦеЛИ пригоден подход, связываемый с так называемым воображаемым, или виртуальным, манипулятором [41-43,103], когда ПР дополняется звеньями мнимого многозвенника, не стесняющего движения ПР. Это позволяет переносить с незначительной доработкой результаты, получаемые для ПР, на синтез управления ПМ и наоборот. В диссертации во избежание фактического дублирования основные результаты получены либо для ПР, либо для ПМ.
В первом разделе рассматриваются математические модели подводного аппарата - робота. Кратко обсуждаются основные применяемые системы координат. Приводятся два варианта уравнений кинематики и уравнения динамики ПР, применяемые далее в работе. Составлены уравнения кинематики и динамики для ПМ выбранной базовой конфигурации. Представлена и обсуждается математическая модель движителя ПР. >
Полная математическая модель подводного робота, как показывает анализ, характеризуется значительной нелинейностью, неопределенностью и многомерностью, в связи с чем синтез его системы управления представляет собой сложную проблему. Степень сложности решения задачи синтеза можно уменьшить, если выполнить предварительную коррекцию динамики движителей ПР. Предложено несколько вариантов коррекции исполнительных движителей ПР, обеспечивающей динамику, близкую к эталонной. Показана эффективность предложенной нелинейной и адаптивной коррекции [61].
Во втором разделе сжато описывается математический аппарат