Математическая модель системы автоматического управления модуля SEMS


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.3.40

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: использование в интеллектуальных роботах гексаподоподобных структур SEMS (умных электромеханических систем) дает возможность получить максимальную точность исполнительных механизмов при минимальном времени перемещения за счет введения параллелизма в процессы измерения, вычисления, перемещения и применения высокоточных пьезодвигателей, способных работать в экстремальных условиях, в том числе в открытом космосе. Основным элементом SEMS является универсальный модуль, обеспечивающий, в отличие от гексаподов, не только сдвиги и повороты верхней платформы, но и сжатие и расширение верхней и нижней платформ, что в совокупности с системами управления, измерения и стыковки обеспечивает его универсальность. Целью работы является построение математической модели системы автоматического управления универсального модуля SEMS, предназначенного для функционирования в условиях априорной неопределенности динамически изменяющейся внешней среды. Результаты: описана структура универсального модуля, содержащего электромеханическую систему параллельного типа, систему автоматического управления, измерительную систему и систему стыковки. Ядром системы автоматическое го управления служит нейропроцессорная система автоматического управления, основной функцией которой является автоматическое управление перемещением верхней платформы, имеющей шестиосевую систему позиционирования с блоком управления, а также автоматическое управление сжатием и растяжением верхней и нижней платформ за счет удлинения трех управляемых стержней в каждой платформе. Построена математическая модель системы автоматического управления универсального модуля SEMS, которая содержит следующие блоки: вычисления удлинений, управления стержнями верхней платформы и нижней платформы, управления актуаторами ног, двигателей стержней верхней платформы и нижней платформы, двигателей актуаторов ног, редукторов стержней верхней платформы и нижней платформы, редукторов актуаторов ног, определения моментов и сил сопротивления и вычисления координат платформы. Для каждого блока приведено математическое описание. При этом отмечено, что для получения параметров ряда блоков системы требуется проведение экспериментальных исследований. Практическая значимость: возможно применение универсальных модулей SEMS с рассмотренной нейропроцессорной системой автоматического управления в интеллектуальных робототехнических комплексах, медицинских микророботах, платформах орудийных и пусковых установок, опорно-поворотных устройствах антенн и др.

Об авторах

Андрей Емельянович Городецкий
Институт проблем машиноведения РАН
Россия


Ирина Леонидовна Тарасова
Институт проблем машиноведения РАН
Россия


Вугар Гариб Курбанов
Институт проблем машиноведения РАН
Россия


Владимир Анатольевич Агапов
Институт проблем машиноведения РАН
Россия


Список литературы

1. Попов Е. П., Письменный Г. В. Основы робототехники. - М.: Высш. шк., 1990. - 224 с.

2. Чернухин Ю. В., Писаренко С. Н. Алгоритм адаптивной экстраполяции для нейросетевых систем управления автономных мобильных роботов // Оптическая память и нейронные сети. 2002. Т. 11. № 11. С. 105-115.

3. Пат. РФ № 2469752, МПК A61M37/00 (2006.01). Медицинский микроробот/ В. А. Агапов (РФ), А. Е. Городецкий (РФ), А. Ю. Кучмин (РФ), Е. Н. Селиванова (РФ). - № 2011120517/14; заявл. 20.05.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. № 35. - 7 с.

4. Мерлет Д. П. Параллельные роботы. Второе изд. Инрия, София-антиполис, Франция: Springer, 2006. - 383 с.

5. Городецкий А. Е. Основы теории интеллектуальных систем управления. - Berlin: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. - 314 c.

6. Городецкий А. Е., Тарасова И. Л. Управление и нейронные сети. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. - 312 с.

7. Артеменко Ю. Н. и др. Особенности выбора электроприводов зеркальной системы космических радиотелескопов / Ю. Н. Артеменко А. Е. Городецкий, М. С. Дорошенко, А. С. Коновалов, А. Ю. Кучмин, В. В. Дубаренко, И. Л. Тарасова // Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. № 1. C. 26-31.

8. Артеменко Ю. Н., Агапов В. А., Дубаренко В. В., Кучмин А. Ю. Групповое управление актуаторами контррефлектора радиотелескопа // Информационно -управляющие системы. 2012. № 4(59). C. 2-9.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Городецкий А.Е., Тарасова И.Л., Курбанов В.Г., Агапов В.А. Математическая модель системы автоматического управления модуля SEMS. Информационно-управляющие системы. 2015;(3):40-45. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.3.40

For citation: Gorodetskiy A.E., Tarasova I.L., Kurbanov V.G., Agapov V.A. Mathematical Model of Automatic Control System for SEMS Module. Information and Control Systems. 2015;(3):40-45. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.3.40

Просмотров: 19


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)