RU EN
RU EN
Методы автоматического управления морскими подвижными объектами: монография Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю., Гуренко Б. В.

Методы автоматического управления морскими подвижными объектами: монография

Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю., Гуренко Б. В.

Издательство Южного федерального университета 2016 г. 264 страницы

В работе представлена процедура построения математических моделей подводных аппаратов и надводных катеров и кораблей. Приведены методы синтеза систем автоматического управления при движении морских подвижных объектов вдоль сложных траекторий, позиционирования в точке, стыковки с доковой станцией. Отдельно рассмотрены вопросы построения моделирующих комплексов, на которых можно проводить исследования замкнутых систем управления. Также освещены вопросы реализации систем управления морскими подвижными объектами.Монография написана при поддержке Министерства образования и науки РФ, НИР по государственному заданию ВУЗам и научным организациям в сфере научной деятельности (№114041540005).

Пролистать

Для бесплатного просмотра доступны первые 7 страниц

Купить доступ

Доступ к 1 023 книгам раздела Транспорт от 34.95 $

Содержание

  • ВВЕДЕНИЕ
  • Глава 1.ПРИМЕНЕНИЕ МОРСКИХ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ ПРИ РЕШЕНИИ ШИРОКОГО КРУГА ЗАДАЧ
  • 1.1. Актуальность применения роботизированных морских подвижных объектов
  • 1.2. Обеспечение базирования АНПА на подводных объектах
  • 1.3. Обзор методов управления МПО
  • 1.3.1. Системы управления движением
  • 1.4. Сравнительный анализ векторного нелинейного и линейного регуляторов
  • 1.5. Выводы
  • Глава 2. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ МОРСКИХ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
  • 2.1. Модель подводного аппарата
  • 2.1.1. Начальные положения и допущения
  • 2.1.2. Математическая модель кинематики АНПА
  • 2.1.3. Уравнения динамики поступательного движения АНПА
  • 2.1.4. Уравнения динамики вращательного движения АНПА
  • 2.1.5. Определение сил и моментов, действующих на АНПА
  • 2.1.6. Силы и моменты, постоянно действующие на АНПА
  • 2.1.7. Гидродинамическая сила и е? момент, возникающие при движении
  • 2.1.8. Уравнения исполнительных устройств
  • 2.1.9. Векторно-матричная модель динамики АНПА
  • 2.1.10. Обобщенная векторно-матричная модель АНПА
  • 2.2. Математическая модель внешней среды
  • 2.2.1. Математическая модель плотности морской воды
  • 2.2.2. Математическая модель морского волнения
  • 2.2.3. Математическая модель морского течения
  • 2.3. Модель надводного катера
  • 2.3.1. Особенности динамики надводного корабля
  • 2.3.2. Полносвязная математическая модель движения катера
  • 2.3.3. Методика оценки функциональных зависимостей гидро- и аэростатических динамических сил в первом приближении
  • 2.3.4. Оценка массоинерционных и демпфирующих параметров катера
  • 2.3.5. Расчет статических и динамических воздействий сплошной среды
  • 2.3.6. Определение зависимостей установившихся значений скорости движения, дифферента и водоизмещения от тяги двигателя для режима плоского движения без крена
  • 2.4 Выводы
  • Глава 3. СИНТЕЗ АДАПТИВНЫХ ПОЗИЦИОННО-ТРАЕКТОРНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
  • 3.1. Формирование траекторий движения
  • 3.2. Структурно-алгоритмическая реализация автопилота
  • 3.3. Позиционное управление
  • 3.4. Траекторное управление
  • 3.5. Позиционно-траекторное управление
  • 3.6. Движение в среде с препятствиями
  • 3.7. Метод управления АНПА при стыковке с доком
  • 3.7.1. Позиционирование АНПА на станцию базирования с учетом требования к ориентации и скорости движения АНПА
  • 3.7.2. Оценка области достижимости с учетом ограничений
  • 3.7.3. Обобщенная структура и алгоритм работы системы управления при стыковке АНПА с подводной станцией базирования
  • 3.8. Особенности синтеза регуляторов для надводных кораблей
  • 3.9. Синтез наблюдателя возмущений
  • 3.9.1. Повышение быстродействия и точности наблюдателя в области больших отклонений
  • 3.9.2. Адаптация алгоритмов управления МПО в классе прямого адаптивного управления
  • 3.9.3. Оценивание производных по времени от возмущений
  • 3.10. Выводы
  • ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МПО
  • 4.1. Структура комплекса моделирования
  • 4.2. Параметры тестовой модели
  • 4.3. Эксперимент №1. Движение по прямой без изменения глубины
  • 4.4. Эксперимент №2. Движение вдоль прямой с поворотом на 90°
  • 4.5. Эксперимент №3. Изменение глубины движения
  • 4.6. Эксперимент № 4. Позиционирование в точках 30;-30;30
  • 4.7. Результаты моделирования стыковки
  • 4.8. Примеры моделирования наблюдателей
  • 4.9. Выводы
  • ГЛАВА 5. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ МОРСКИМИ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
  • 5.1. Реализация системы управления надводного мини-корабля
  • 5.1.1. Математическая модель надводного мини-корабля
  • 5.1.2. Модель исполнительных механизмов
  • 5.1.3. Анализ управляемости и устойчивости объекта управления
  • 5.1.4. Синтез системы управления
  • 5.1.5. Моделирование движения при движении по заданному курсу
  • 5.1.6. Моделирование движения при позиционировании в точку
  • 5.1.7. Разработка структурной схемы системы управления
  • 5.1.8. Программно-аппаратная реализация системы управления
  • 5.1.9. Результаты экспериментального исследования системы управления автономного мини-корабля
  • 5.2. Реализация системы управления АНПА
  • 5.2.1. Назначение системы управления АНПА
  • 5.2.2. Описание системы управления АНПА
  • 5.2.3. Обоснование выбранной конструкции БЦВМ СУ АНПА
  • 5.2.4. Проработка вариантов размещения БЦВМ на разрабатываемых типовых платформах АНПА
  • 5.2.5. Описание алгоритма работы СУ АНПА
  • 5.3. Описание тренажерно-испытательного комплекса МПО
  • 5.3.1. Назначение программы
  • 5.3.2. Состав комплекса
  • 5.3.3. Графический интерфейс и работа с программой моделирования судовой системы управления, обработки и отображения информации
  • 5.3.4. Выполнение функций создания, редактирования и задания траектории для движения АНПА в автоматическом режиме
  • 5.4. Экспериментальное исследование СУ АНПА
  • 5.5. Экспериментальное исследование КМ АНПА
  • 5.6. Выводы
  • Библиографический список