Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

Base Algorithms of the Adaptive Position-Path Control for the Mobile Objects' Positioning

Abstract

This paper presents a task of a mobile object positioning in the presence of determinate disturbances. A mobile object is described by kinematics and dynamics equations of a solid body in a three dimensional space. The control inputs of the mobile object are forces and torques. Design of the adaptive control is based on the position-path control method for the mobile objects. This article presents two algorithms of the adaptive position-path control. The first algorithm is the adaptive position-path control with an integration component and reference model. The second algorithm is the adaptive position-path control with a reference model and an extended mobile robot model. The authors propose a unit diagram for a direct adaptive position-path control system with a reference model. The article also presents the design procedures for the adaptive position-path control systems and stability analysis of the closed-loop system, as well as the computer simulation results of the designed adaptive closed-loop systems with both constant and variable disturbances. The authors make conclusions on the basis of the analysis and modeling results. The main advantage of the proposed method is separation of the basic position-path regulator and adaptation algorithms. The parameters of the position-path controller are the parameters of the reference model. Therefore, a classical structure of the adaptive control with a reference model requires a change in the parameters of the model. The adaptation algorithms presented in this paper can be applied for the parameters of the additional dynamic units.

About the Authors

V. Kh. Pshikhopov
Southern Federal University, Taganrog, 347928, Russian Federation
Russian Federation


M. Yu. Medvedev
Southern Federal University, Taganrog, 347928, Russian Federation
Russian Federation


V. A. Krukhmalev
Southern Federal University, Taganrog, 347928, Russian Federation
Russian Federation


References

1. Итоги XII Всероссийского совещания по проблемам управления: аналитический обзор. URL: http://vspu2014.ipu.ru/.

2. Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю. Управление подвижными объектами в определенных и неопределенных средах. М.: Наука, 2011. 350 с.

3. Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю. Алгоритмы оценивания в системе управления автономного роботизированного дирижабля // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 2 (139). С. 200-207.

4. Pshikhopov V. Kh., Medvedev M. Y., Gurenko В. V. Homing and Docking Autopilot Design for Autonomous Underwater Vehicle // Applied Mechanics and Materials. 2014. V. 490-491. P. 700-707. Trans Tech Publications, Switzerland. doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.490-491.700.

5. Пшихопов В. Х., Гуренко Б. В., Медведев М. Ю., Маевский А. М., Голосов С. П. Оценивание аддитивных возмущений АНПА робастным наблюдателем с нелинейными обратными связями // Известия ЮФУ. Технические науки 2014. № 3 (152). С. 128-137.

6. Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю., Гайдук А. P., Нейдорф P. А., Беляев В. Е., Федоренко P. В., Костюков В. А., Крухмалев В. А. Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой: математическая модель // Мехатроника, автоматизация и управление. 2013. № 6. С. 14-21.

7. Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю., Гайдук А. P., Нейдорф P. А., Беляев В. Е., Федоренко P. В., Костюков В. А., Крухмалев В. А. Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой: алгоритмы управления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 7. С. 13-20.

8. Пшихопов В. Х. Дирижабли: перспективы использования в робототехнике // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 5. С. 15-20.

9. Земляков С. Д., Рутковский В. Ю. О некоторых результатах развития теории и практики применения беспоисковых адаптивных систем // Автоматика и телемеханика. 2001. № 7. С. 103-121.

10. Путов В. В. Прямые и непрямые беспоисковые адаптивные системы с мажорирующими функциями и их приложения к управлению многостепенными нелинейными упругими механическими объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 10. С. 4-11.

11. Медведев М. Ю. Алгоритмы адаптивного управления исполнительными приводами // Мехатроника, автоматизация и управление. 2006. № 6. С. 17-22.

12. Пшихопов В. Х., Медведев М. Ю. Синтез адаптивных систем управления летательными аппаратами // Известия ЮФУ. Технические науки. 2010. № 3 (104). С. 187-196.

13. Пшихопов В. Х., Федотов А. А., Медведев М. Ю., Медведева Т. Н., Гуренко Б. В. Позиционно-траекторная система прямого адаптивного управления морскими подвижными объектами // Инженерный вестник Дона. 2014. № 3.

14. Рутковский В. Ю., Глумов В. М., Суханов В. М. Физически реализуемый алгоритм адаптивного управления с эталонной моделью // Автоматика и телемеханика. 2011. № 8. С. 96-108.

15. Земляков С. Д., Рутковский В. Ю. Алгоритм функционирования адаптивной системы с эталонной моделью, гарантирующий заданную динамическую точность управления нестационарным динамическим объектом в условиях неопределенности // Автоматика и телемеханика. 2009. № 10. С. 35-44.

16. Глумов В. М., Земляков С. Д., Рутковский В. Ю., Суханов В. М. Применение принципа построения адаптивных систем с эталонной моделью к задачам мониторинга текущего состояния трансмиссионных валов // Автоматика и телемеханика. 2003. № 5. С. 131-146.


Review

For citations:


Pshikhopov V.Kh., Medvedev M.Yu., Krukhmalev V.A. Base Algorithms of the Adaptive Position-Path Control for the Mobile Objects' Positioning. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2015;16(4):219-225. (In Russ.)

Views: 528


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)