Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Автометрия

2012 год, номер 5

1.
ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ

Э. Я. Рапопорт, Ю. Э. Плешивцева
Самарский государственный технический университет
rapoport@samgtu.ru, yulia_pl@mail.ru
Ключевые слова: оптимальное управление, технологическая теплофизика, система с распределёнными параметрами, оптимизация по быстродействию, минимизация энергопотребления, релейные управляющие воздействия, индукционный нагрев
Страницы: 3-13

Аннотация >>
Устанавливается кусочно-постоянный (релейный) характер сосредоточенных управляющих воздействий в задачах оптимального управления по базовым критериям быстродействия и энергопотребления широким кругом нелинейных объектов технологической теплофизики с распределёнными параметрами. На этом основании искомые программные управления в целом ряде практически встречающихся ситуаций могут быть найдены предложенным авторами алгоритмически точным (альтернансным) методом. В качестве примера, представляющего самостоятельный интерес, рассматривается задача оптимального управления нелинейными моделями процесса индукционного нагрева металлических полуфабрикатов перед последующей обработкой давлением.


2.
СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА ЭКСТРЕМУМА, ОСНОВАННЫХ НА МЕТОДЕ ЛОКАЛИЗАЦИИ

Г. А. Французова
Новосибирский государственный технический университет
frants@sintez.nstu.ru
Ключевые слова: управление, поиск экстремума, нелинейная система, метод локализации, градиент
Страницы: 14-23

Аннотация >>
Рассматривается задача синтеза систем автоматического поиска экстремума для одноканального объекта, модель которого можно представить в виде последовательного соединения нелинейной динамической составляющей и статической функции качества с выраженным минимумом или максимумом. Обсуждается возможность поиска экстремума методом локализации, предполагающим использование в обратной связи старшей производной выходной переменной динамической части объекта. В зависимости от варианта организации таких обратных связей выделяются два основных типа экстремальных систем: одноконтурные, в которых в регулятор вводится информация о градиенте статической характеристики, и двухконтурные. В последних системах предлагается применять регулятор на основе метода локализации для предварительной стабилизации процессов во внутреннем контуре, содержащем динамическую часть. Во внешнем контуре используется интегральный закон управления и с учётом информации о градиенте организуется движение к экстремуму с заданным динамическим качеством. Моделирование иллюстрирует особенности рассмотренных экстремальных систем.


3.
РАСЧЁТ И НАСТРОЙКА РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ С РАЗНОТЕМПОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ

В. Д. Юркевич
Новосибирский государственный технический университет
yurkev@ait.cs.nstu.ru
Ключевые слова: нелинейные системы, ПИ- и ПИД-регуляторы, метод разделения движений
Страницы: 24-31

Аннотация >>
Предложена методика расчёта параметров регуляторов для нелинейных нестационарных динамических систем. Структура рассматриваемого регулятора является обобщением структур пропорционально-интегральных и пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов. Обсуждаемая методика применима для неустойчивых нелинейных систем в условиях неполной информации о модели объекта управления. В основе методики лежит преднамеренное формирование разнотемповых процессов в системе управления, где устойчивость быстрых процессов обеспечивается выбором параметров регулятора, а формируемые медленные процессы соответствуют эталонной модели желаемого поведения нелинейной системы. Приведён пример результатов численного моделирования.


4.
УПРАВЛЕНИЕ ПАРАМЕТРАМИ ПОЛЁТА КВАДРОКОПТЕРА ПРИ ДВИЖЕНИИ ПО ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ

С. А. Белоконь, Ю. Н. Золотухин, А. С. Мальцев, А. А. Нестеров, М. Н. Филиппов, А. П. Ян
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
zol@idisys.iae.nsk.su
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, управление движением, квадрокоптер
Страницы: 32-41

Аннотация >>
Рассматривается задача управления движением по заданной в пространстве координат траектории автономного беспилотного летательного аппарата вертикальных взлёта и посадки. Предлагается метод построения системы автоматического управления взлётом и полётом квадрокоптера, получены аналитические соотношения управляющих воздействий для четырёх двигателей, обеспечивающих движение аппарата по заданной траектории с желаемыми значениями высоты и скорости.


5.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ФИЗИЧЕСКИ РЕАЛИЗУЕМЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ МНОГОСВЯЗНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ВЛОЖЕНИЯ

А. З. Асанов, Д. Н. Демьянов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
askhat.asanov@yandex.ru, demyanovdn@mail.ru
Ключевые слова: многосвязный динамический объект, адаптивное управление, алгоритм синтеза, технология вложения
Страницы: 42-49

Аннотация >>
Показана возможность точного решения задачи синтеза системы управления (с эталонной моделью) многосвязным динамическим объектом на основе технологии вложения. Представленный алгоритм синтеза обеспечивает устойчивость и физическую реализуемость получаемого решения.


6.
ДИСКРЕТНЫЕ АДАПТИВНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ ДЛЯ СИСТЕМ С ПАРАМЕТРИЧЕСКИМИ ВОЗМУЩЕНИЯМИ

О. Я. Шпилевая
Новосибирский государственный технический университет
oyas07@yandex.ru
Ключевые слова: одноканальные системы управления, адаптивный регулятор, неконтролируемые возмущения, устойчивость
Страницы: 50-57

Аннотация >>
Представлены процедуры синтеза дискретных одноканальных систем управления, обладающих заданными качественными показателями переходных процессов, в условиях неопределённости модели объекта. Рассмотрен интегральный закон настройки параметров регулятора относительно рассогласования между текущим и желаемым значениями выходной переменной на старшем шаге. Приведены результаты анализа замкнутой системы, выполненного с помощью дискретного аналога второго метода Ляпунова.


7.
МЕТОД НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРА ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА ЛОКАЛИЗАЦИИ

А. С. Востриков, А. А. Пономарев
Новосибирский государственный технический университет
vostrikov@nstu.ru, aleapv@mail.ru
Ключевые слова: газовоздушный тракт, модель объекта, двухконтурный ПИД-регулятор, система автоматического регулирования, переходный процесс, автоматический расчёт коэффициентов
Страницы: 58-65

Аннотация >>
Рассмотрена настройка регулятора газовоздушного тракта теплоэнергетического котла с использованием принципа локализации. Приведено описание математической модели объекта, входящих в её состав уравнений, условий их вывода и перехода к уравнениям состояния. Осуществлены постановка задачи синтеза и расчёт регуляторов отдельно для каждого канала системы. Составлена структурная схема системы автоматического регулирования и на её основе смоделированы переходные процессы для получения выводов о работе системы. Представлена программа для автоматического вычисления коэффициентов дифференциальных уравнений.


8.
КОНТРОЛЬ ВЫРОЖДЕНИЯ ДИСКРЕТНЫХ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ С КРАТНЫМИ ИНТЕРВАЛАМИ ДИСКРЕТНОСТИ

Н. А. Дударенко, М. В. Полякова, А. В. Ушаков
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
dudarenko@yandex.ru, 12noch@mail.ru, ushakov-AVG@yandex.ru
Ключевые слова: многомерная дискретная система, кратные интервалы дискретности, гипотеза фильтра, вырождение, сингулярные числа, функционал вырождения, критериальная матрица
Страницы: 66-73

Аннотация >>
Рассматриваются дискретные многоканальные системы, сепаратные каналы которых характеризуются интервалами дискретности различной длительности, удовлетворяющими условию кратности, на предмет возможного вырождения. Основной результат базируется на концепции сводимости каналов к модельному представлению в виде дискретного описания с интервалом дискретности, равным половине минимального. Исследуется возможность вырождения дискретных многоканальных систем в случае неправильного согласования интенсивностей входных потоков с исходными интервалами дискретности. Поставленная задача решается количественно с помощью функционалов вырождения, сконструированных на спектре сингулярных чисел критериальных матриц


9.
РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ДИНАМИКИ ИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ ПЕРВИЧНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

А. Л. Шестаков, О. Л. Ибряева, Д. Ю. Иосифов
Южно-Уральский государственный университет
shal@susu.ac.ru, oli@6v6power.ru, iosifov.dmitry@gmail.com
Ключевые слова: динамика измерений, первичный измерительный преобразователь, вектор состояния
Страницы: 74-81

Аннотация >>
Предложен метод оптимальной настройки регулируемых параметров корректирующего устройства измерительной системы при частично известных характеристиках полезного сигнала и шумов, описываемых спектральными плотностями и с использованием измеряемого вектора координат состояния.


10.
ПОСТРОЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНОГО ФИЛЬТРА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ТОЧЕЧНЫХ ОБЪЕКТОВ В ИЗОБРАЖЕНИИ, ФОРМИРУЕМОМ МАТРИЧНЫМ ФОТОПРИЁМНИКОМ

В. С. Киричук, В. П. Косых
Институт автоматики и электрометрии СО РАН Новосибирский государственный университет
kirichuk@iae.nsk.su, kosych@iae.nsk.su
Ключевые слова: точечный (малоразмерный) объект, матричный фотоприёмник, обнаружение, многоканальный фильтр
Страницы: 82-92

Аннотация >>
Предложен новый подход к построению многоканального фильтра для обнаружения малоразмерных объектов в изображениях, регистрируемых матричным фотоприёмником. Для оценивания импульсного отклика каждого из каналов фильтра множество экспериментально полученных изображений объектов, расположенных различным образом относительно ячеек фотоприёмника, разбивается на несколько подмножеств, служащих эталонами при вычислении импульсных откликов фильтра. Приводятся экспериментальные данные, демонстрирующие значимое снижение вероятности пропуска объектов в изображениях, подвергнутых обработке фильтром, построенным предложенным способом.


11.
О БЕЗОШИБОЧНОМ СЧИТЫВАНИИ СЛУЧАЙНЫХ ДИСКРЕТНО-ТОЧЕЧНЫХ ПОЛЕЙ

А. Л. Резник, В. М. Ефимов, А. А. Соловьев, А. В. Торгов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
reznik@iae.nsk.su, solowey@rambler.ru, torgov@iae.nsk.su
Ключевые слова: случайное разбиение интервала, компьютерные аналитические выкладки, трёхмерные обобщённые числа Каталана
Страницы: 93-103

Аннотация >>
Строго доказано одно замкнутое аналитическое соотношение, которое требуется для описания надёжности считывания случайного дискретно-точечного поля, осуществляемого интеграторами с двумя пороговыми уровнями. Решение возникающей при этом проблемной вероятностной задачи выполнено с использованием двух нестандартных приёмов: во-первых, разработаны программы для проведения аналитических выкладок на ЭВМ; во-вторых, введено и успешно применено новое понятие «трёхмерные обобщённые числа Каталана».


12.
ОБНАРУЖЕНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ЗОН НА ОСНОВЕ ПОИСКА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ АНОМАЛИЙ В КРУПНОМАСШТАБНЫХ СПУТНИКОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ

С. М. Борзов1, О. И. Потатуркин2
1 Институт автоматики и электрометрии СО РАН
2 Институт автоматики и электрометрии СО РАН Новосибирский государственный университет
borzov@iae.nsk.su, potaturkin@iae.nsk.su
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, пространственные признаки, структура изображений, пространственные аномалии, поиск объектов
Страницы: 104-111

Аннотация >>
Выполнено сравнительное исследование информативности статистических и структурных признаков при обнаружении антропогенных зон по спутниковым изображениям высокого разрешения с применением решающих правил, сформированных на основе критериев Байеса и Неймана - Пирсона. Установлено, что наибольшая эффективность обнаружения объектов техносферы на естественном фоне достигается при поиске аномалий в локальной структуре изображений с использованием функций отклика Харриса.


13.
КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ ПО СПЕКТРАЛЬНЫМ ПРИЗНАКАМ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Д. О. Соколова, А. А. Спектор
Новосибирский государственный технический университет
sokolovado@gmail.com, spectoraa@mail.ru
Ключевые слова: сейсмическая система охраны, классификация объектов, принцип максимального правдоподобия, спектральные моменты
Страницы: 112-119

Аннотация >>
Рассматривается проблема классификации объектов в сейсмических системах охраны на основе статистического анализа спектральных моментов, используемых в качестве признаков классификации. Разработан адаптивный алгоритм, выполнено экспериментальное определение его эффективности.


14.
УВЕЛИЧЕНИЕ МОЩНОСТИ НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ МАСШТАБА НА ОСНОВЕ ГРУППИРОВКИ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОРЯДКОВЫХ СТАТИСТИК

М. А. Райфельд
Новосибирский государственный технический университет
rajfeld@mail.ru
Ключевые слова: ранг, ранговая статистика, непараметрический алгоритм, достаточная статистика, вариационный ряд, выборка, функция распределения, порядковая статистика
Страницы: 120-127

Аннотация >>
Предложен подход, позволяющий повысить эффективность непараметрических двухвыборочных критериев масштаба, основанный на использовании предварительной группировки исходных наблюдений по уровню. При формировании групп применяются порядковые статистики.