НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
ТРАЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТВЕРДЫМ ТЕЛОМ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА
Читать статью полностью
Аннотация
Рассматривается задача динамического сопровождения внешнего подвижного объекта. Такие задачи возникают при построении систем слежения беспилотными летательными аппаратами за наземными подвижными объектами. В качестве модели объекта управления рассматривается динамическая модель твердого тела в трехмерном пространстве. Подвижный внешний объект задается кинематической моделью твердого тела на плоскости. Гладкая траектория, вдоль который должен осуществлять движение объект управления, представляется в виде неявно заданной кривой в связанной с внешним подвижным объектом системе координат. Дополнительно задается желаемая высота движения. Для построения алгоритма управления рассматривается относительная динамика объекта управления и внешнего подвижного объекта и применяются методы дифференциально-геометрического преобразования исходной модели к задачно-ориентированной системе координат, формулирующей исходную задачу в терминах продольного движения и двух ортогональных отклонений, для которой строятся пропорционально-дифференциальные алгоритмы управления с прямой компенсацией нелинейностей. Основные результаты представлены задачно-ориентированной моделью пространственного движения и соответствующими нелинейными алгоритмами управления. Для иллюстрации работоспособности предлагаемого метода приводится пример моделирования движения твердого тела вдоль круговой траектории, заданной относительно прямолинейно движущегося внешнего объекта.
Список литературы
1. Oliveira T., Encarnacao P., Aguiar A.P. Moving path following for autonomous robotic vehicles // Proc. of 12th European Control Conference, ECC 2013.Zurich, Switzerland, 2013. Art. N 6669459. P. 3320–3325.
2. Oliveira T., Encarnacao P. Ground target tracking control system for unmanned aerial vehicles // Journal of Intelligent and Robotic Systems: Theory and Applications. 2013. V. 69. P. 373–387.
3. Бурдаков С.Ф., Мирошник И.В., Стельмаков Р.Э. Системы управления движением колесных роботов. СПб: Наука, 2001. 232 с.
4. Мирошник И.В., Никифоров В.О., Фрадков А.Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. СПб: Наука, 2000. 549 с.
5. Бушуев А.Б., Исаева Е.Г. Морозов С.Н., Чепинский С.А. Управление траекторным движением многоканальных динамических систем // Изв. вузов. Приборостроение. 2009. Т. 52. № 11. С. 50–56.
6. Капитанюк Ю.А., Чепинский С.А. Управление мобильным роботом по заданной кусочно-гладкой траектории // Гироскопия и навигация. 2013. № 2. С. 42–52.
7. Капитанюк Ю.А., Чепинский С.А. Задача управления многоканальной динамической системой по кусочно-гладкой траектории // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 4. С. 65–70.
8. Мирошник И.В. Согласованное управление многоканальными системами. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отд-ние, 1990. 128 с.
9. Мирошник И.В., Чепинский С.А. Управление многозвенными кинематическими механизмами // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2001. № 3 (3) – С. 144–149.
10. Чепинский С.А., Мирошник И.В. Траекторное управление кинематическими механизмами нетривиальной конструкции // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2004. № 3 (14). C. 4–10.
11. Капитанюк Ю.А., Чепинский С.А. Траекторное управление мобильным роботом в изменяющейся среде // Материалы докладов ХIVКонференции молодых ученых «Навигация и управление движением» // Под общ. ред. В.Г. Пешехонова и О.А. Степанова. Санкт-Петербург, 2012. С. 506–512.
12. Бобцов А.А., Капитанюк Ю.А., Капитонов А.А., Колюбин С.А., Пыркин А.А., Чепинский С.А., Шаветов С.В. Tехнология LegoMindstormsNXTв обучении студентов основам адаптивного управления // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2011. № 1 (71). С. 103–108.
