Представлена робототехническая установка, предназначенная для моделирова-ния движения надводного судна с целью апробации алгоритмов управления системой динамического позиционирования и системой компенсации внешних возмущений. Проанализирована математическая модель робототехнической системы, выполнена декомпозиция многоканальной модели робота на статиче-скую функцию и независимые динамические каналы с одним входом и одним выходом. Разработана робастная система динамического позиционирования судна на основе закона управления "последовательный компенсатор". Приведе-ны результаты экспериментальных исследований. Введение. Одной из интересных и актуальных прикладных задач теории управления является разработка систем динамического позиционирования [1][2][3][4]. Такие системы приме-няются, в частности, для автоматического управления надводными судами. В комбинации с алгоритмом планирования пути они могут использоваться для осуществления движения суд-на по заданным маршрутам без непосредственного участия человека, например при курсиро-вании между портами. Для уменьшения риска выхода из строя реального судна предлагается использовать специальную недорогую робототехническую установку, оснащенную системой технического зрения, с возможностью исследования эффективности различных регуляторов.В настоящей статье представлена робастная система динамического позиционирования для роботизированного макета надводного судна и результаты ее апробации. Приведено ре-шение задачи стабилизации заданных координат и ориентации макета с некоторой точно-стью, проведено компьютерное моделирование. Также решена задача слежения за команд-ным сигналом с целью удержания макета на маршруте. Представлены результаты экспери-ментальных исследований, выполненных на робототехнической установке моделирования движения надводного судна.Робототехническая установка. Основным элементом робототехнической установки, функциональная схема которой представлена на рис. 1, является роботизированный макет судна с тремя исполнительными приводами: основной двигатель и два подруливающих уст-ройства туннельного типа на корме и носу. В оснастку робота также входят аккумулятор и три печатные платы: на первой расположены входные порты, главный микроконтроллер,
Рассматривается задача повышения точности идентификации частоты зашум-ленного синусоидального сигнала. Предлагается использовать адаптивный кас-кад полосовых фильтров совместно с алгоритмом идентификации. Такой каскад может значительно улучшить качество идентификации, ослабить осцилляции сигнала ошибки идентификации и уменьшить его смещение. Эффективность предложенной схемы продемонстрирована посредством численного моделиро-вания.Ключевые слова: идентификация частоты, автоподстройка фильтров, кас-кадная схема.Введение. Компенсация помех и возмущений является не только фундаментальной проблемой теории управления, но и актуальной прикладной задачей [1,2]. Действительно, большинство промышленных объектов управления подвержены действию внешних возму-щений, например, вибраций. Зачастую возмущения, которые испытывают системы управле-ния, являются периодическими функциями времени. Например, в жестких дисках компьюте-ра на считывающую головку воздействуют вибрации [3], вращающийся двигатель вертолета также является источником периодического шума и вибраций [4]. Для устранения подобных нежелательных воздействий используют различные методы компенсации.С целью компенсации возмущений, в частности, используется непрямой адаптивный метод, но для этого требуется точно знать частоту возмущающего воздействия. Как правило, на практике такая информация отсутствует или же частота возмущения меняется в ходе функционирования системы. Если использование датчиков частоты невозможно ввиду тех-нических или экономических причин, необходимо найти частоту гармонического сигнала, причем качество компенсации напрямую зависит от точности идентификации частоты. Зада-ча идентификации значительно усложняется в условиях реальных шумов измерений, которые могут привести к появлению смещения или осцилляции вокруг среднего значения оценки частоты. Таким образом, требуется разрабатывать методы повышения точности идентифика-ции частоты синусоидального сигнала в условиях шумов измерений.Известно множество подходов к решению задачи идентификации частоты [5][6][7][8][9][10]. Целью настоящей статьи является разработка метода повышения точности оценок, получае-мых при идентификации. В работе предложена схема каскадной фильтрации сигнала, позво-ляющая существенно снизить влияние шумов и тем самым повысить точность оценивания частоты для широкого класса методов идентификации.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.