Метод синтеза систем непрерывной аккомодации к дефектам в навигационно-пилотажных датчиках автономных подводных роботов

Обсуждается метод синтеза высококачественных систем непрерывной аккомодации к дефектам, возникающим в навигационно-пилотажных датчиках движущихся автономных подводных роботов. Предложенный метод основан на использовании кинематических моделей этих роботов и специального комплексирования данных, получаемых от их бортовых датчиков. Достоинством метода является простота реализации и высокая точность компенсации выявляемых дефектов в условиях неопределенности и существенной переменности параметров окружающей среды. Представлены результаты моделирования, подтверждающие высокую эффективность функционирования синтезированной системы аккомодации.

автономный подводный робот, дефект, навигационно-пилотажные датчики, диагностирование, аккомодация, underwater robot, diagnosis, faults, accommodation to faults, navigation sensors

1. Blanke M., Kinnaert M., Lunze J., Staroswiecki M. Diagnosis and Fault Tolerant Control. Springer-Verlag. 2003. P. 571.

2. Жирабок А. Н., Писарец А. М. Диагностирование датчиков подводных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 9. С. 15-21.

3. Жирабок А. Н., Писарец А. М. Об одном подходе к диагностированию движителей подводных аппаратов // Труды межд. НТК "Технические проблемы освоения мирового океана", Владивосток: ИПМТ ДВО РАН. 2005. С. 71-77.

4. Antonelli G., Caccavale F., Sansone C., Villani L. Fault diagnosis for AUVs using support vector machines // Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2004. Vol. 5. P. 4486-4491.

5. Alessandri A., Caccia M., Verruggio G. A Model-Based Approach to Fault Diagnosis in Unmanned Underwater Vehicles // Proceedings of Oceans. 1998. Nice, France. P. 825-829.

6. Antonelli G. A Survey of Fault Detection/Tolerance Strategies for AUVs and ROVs // Springer Tracts in Advanced Robotics. 2003. Vol. 1. P. 109-127.

7. Alessandri A., Hawkinson T., Healey A. J., Veruggio G. Robust Model-Based Fault Diagnosis for Unmanned Underwater Vehicles Using Sliding Mode Observers // Proc. Int. Symposium Unmanned Untethered Submersible Technology, August 1999. P. 1-8.

8. Deuker B., Perrier M., Amy B. Fault-Diagnosis of Subsea Robots Using Neuro-Symbolic Hybrid Systems // Oceans. Nice, F. 1998. P. 830-834.

9. Dhahri S., Ben Hmida F., Sellami A. LMI-based sliding-mode observer design method for reconstruction of actuator and sensor faults // Int. Journal on Sciences and Techniques of Automatic control. V. 1. N. 1. 2007. P. 91-107.

10. Wang J. Wan L. Jiang C., Sun Y. Wavelet neural network applied to fault diagnosis of underwater vehicle // Proceedings of Control Conference (CCC). 2011. P. 4301-4306.

11. Staroswiecki M., Yang H., Jiang B. Progressive accommodation of aircraft actuator faults // Proc. IFAC Symp. Safeprocess'2006. Beijing. China, 2006. P. 877-882.

12. Weng Z., Patton R. Cui P. Active fault-tolerant control of a double inverted pendulum // Proc. IFAC Symp. Safeprocess'2006. Beijing. PR China, 2006. P. 1591-1596.

13. Staroswiecki M. Fault tolerant control: the pseudo inverse method revisited // Proc. 16th IFAC Congr. Prague, Czech. Republic, 2005.

14. Jang B., Staroswiecki M., Cocquempot V. Active fault tolerant control for a class nonlinear systems // Proc. IFAC Symp. Safeprocess'03. Washington, USA, 2003. P. 127-132.

15. Fossen T.I. Guidance and control of ocean vehicles. John Wiley & Sons Ltd. 1994. P. 494.

16. Филаретов В. Ф., Жирабок А. Н., Зуев А. В., Проценко А. А. Разработка метода синтеза системы аккомодации к дефектам в электроприводах манипуляционных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2013. № 4, т. 11. C. 26-33.

17. Филаретов В. Ф., Лебедев А. В., Юхимец Д. А. Устройства и системы управления подводных роботов. М.: Наука. 2005. 270 c.