Рассматриваются особенности применения дискретно-событийных моделей для управления согласованным поведением групп агентов и предлагается механизм организации управления поведением на основе иерархии конечных автоматов. Базовый уровень управления движением агентов использует непрерывную модель совместного движения — метод потенциалов, в котором направление движения определяется итоговой суммой сил "отталкивания", "притяжения" и "выравнивания курса". В работе описывается множество частных правил группового движения агентов — когезия, распределение, следование за лидером, движение вдоль цепочки ориентиров, преследование и т. д. При этом все они трактуются в терминах результатов работы автоматных моделей. Было проведено математическое моделирование процесса управления группой агентов с использованием частных правил группового движения, которое подтвердило их работоспособность. Также были проведены вычислительные эксперименты с помощью 3D-симулятора Gazebo. Кроме того, в работе описывается экспериментальная группировка подводных аппаратов в составе трех экземпляров, с помощью которых отрабатывались частные правила группового движения: когезия, распределение, движение за лидером. Связь между аппаратами осуществлялась с помощью системы инфракрасных приемопередатчиков, по псевдоаналоговому каналу. Она позволяет устойчиво принимать сигнал, который является закодированным числом в диапазоне от нуля до пятнадцати, в воде на расстоянии до сорока—пятидесяти сантиметров. Эксперименты проводились в лабораторном бассейне и завершились успешно.

Показано, что технология создания систем группового управления, основанная на иерархии автоматов (метаавтоматов), позволяет решать задачи управления не только на уровне абстрактных моделей и имитационного моделирования, но и на уровне создания реальных робототехнических комплексов.

Задача регулирования уровня предварительно карбонизированного раствора на технологической установке по производству кальцинированной соды требует применения не традиционных, классических, а современных интеллектуальных подходов, позволяющих учитывать сложность процесса, его нелинейность и воздействия промышленных помех. Для решения данной задачи в работе предлагается использовать безмодельные контроллеры нечеткой логики FLC с эмпирической онлайн-настройкой, реализованные в режиме реального времени в программируемом логическом контроллере общего назначения PLC. Целью исследования является параметрическая оптимизация генетическим алгоритмом стратегии адаптивного PID FLC регулятора. При этом для адаптации параметров настройки PID FLC используется модель Sugeno. Здесь PD FLC регулятор, в зависимости от значения регулируемого уровня, эмпирически определяет с помощью своих функций принадлежности три зоны линеаризации и выполняет для каждой зоны мягкое смешивание коэффициентов передачи усилителя и интегратора. Предложены две стратегии адаптации для онлайн- автоматической настройки постоянной времени интегратора совместно с коэффициентами передачи усилителя и дифференциатора PD FLC. Локальные параметры системы регулирования технологической установки, в свою очередь, автоматически оптимизируются генетическим алгоритмом. Компьютерное моделирование и промышленные эксперименты показали высокую эффективность синтезированной системы регулирования за счет автоматической настройки параметров PID FLC с оптимизированными локальными значениями.

Вопросы интеллектуального управления в предметно-ориентированной области электроэнергетики (в нашем случае — энергосбережения) как основы любого индустриального производства в современных условиях требуют разработки и внедрения, в первую очередь, новых решений на основе современных IT-технологий.

По данным Всемирного банка известно, что энергоемкость в России в 3...4 раза ниже, чем в европейских странах. Также известно, что в связи со вступившими в силу новыми положениями в сфере жилищно-коммунального хозяйства, направленными на повышение экономической эффективности в плане потребления электрической энергии, становится весьма актуальным вопрос об обеспечении ее точного и оперативного учета с возможностью дальнейшего прогнозирования потребления электроэнергии и состояния объектов электросети. Это позволит специализированным организациям и службам, а также управляющим органам в кратчайшие сроки принимать сбалансированные эффективные решения в условиях растущей экономической неопределенности.

В данной статье предлагается концепция интеллектуальной управляющей системы для управления процессом мониторинга состояния на основе данных интеллектуальных датчиков. Научная новизна заключается в разработке и применении новой интеллектуальной модели (теоретико-множественной модели процессов соглашения для жизненного цикла интеллектуально-управляющей системы) и методов математического моделирования на основе полученных и восстановленных больших разнородных данных при определении потерь электроэнергии с применением методов теории множеств и теории категорий.

Исследована автоматическая система управления мощностью излучения лазеров с накачкой несамостоятельным тлеющим разрядом на примере технологических лазеров серии "Лантан", которые предназначены для резки, сварки и модификации поверхности различных материалов в составе лазерных технологических комплексов. Мощность лазерного излучения является одним из важнейших параметров лазера, определяющих его технологические возможности. Мощность излучения управляется путем изменения частоты импульсов ионизации, которые представляют собой высоковольтные импульсы напряжения длительностью 100 нс, подаваемые с частотой 1...5 кГц. Экспериментально получена переходная характеристика лазера с несамостоятельным тлеющим разрядом. Лазерное излучение подается на термоэлектрическое зеркало-приемник с анизотропией термоЭДС, которое измеряет его мощность. После предварительного усиления дифференциальный сигнал с зеркала-приемника регистрируется цифровым запоминающим осциллографом. Установлено запаздывание изменения мощности лазерного излучения относительно сигнала управления. Запаздывание составляет 1487 мкс и объясняется тем, что для первоначальной накачки газового объема до начала генерации излучения необходимо несколько импульсов ионизации. Начальный участок переходной характеристики и затухающие колебания объясняются наличием защитного дросселя в схеме подключения источника основного разряда. Дроссель замедляет рост тока при контракции (коротком замыкании) разряда, позволяя автоматическим выключателям отключить электропитание. Для моделирования переходного процесса применяется переходная характеристика колебательного звена. Проведена фильтрация исходного сигнала для удаления помех, которые не позволяют сразу определить параметры переходной характеристики. Для определения спектра переходной характеристики проведено прямое быстрое преобразование Фурье, вырезаны гармоники, вносящие помехи и проведено обратное быстрое преобразование Фурье. По переходной характеристике, полученной после фильтрации, определены параметры моделирующей переходной характеристики. На основе параметров переходной характеристики вычислена передаточная функция лазера с несамостоятельным тлеющим разрядом, что позволяет перейти к расчету оптимального регулятора мощности излучения, обеспечивающего наилучшее качество переходного процесса.

Регулярный визуальный осмотр подводной поверхности корпуса судна в целях проверки его целостности и степени биообрастания необходим для обеспечения безопасности и эффективности эксплуатации судна. В статье предлагается метод автоматизированного решения этой задачи с использованием автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА), оснащенного стереокамерой, управляемой поворотным механизмом. Движение АНПА осуществляется по эквидистантам вдоль корпуса судна с одновременной видеосъемкой поверхности корпуса. Траектория движения АНПА рассчитывается с применением метода визуальной навигации (визуальная одометрия). Расчетные данные о локализации аппарата относительно корпуса судна используются в методе управления движением аппарата для обеспечения устойчивого движения аппарата на заданном расстоянии от инспектируемой поверхности. Непосредственное вычисление данных о локализации АНПА делается с помощью предлагаемого оригинального алгоритма, который реализован в виде программного средства "стереодальномер". Работа стереодальномера основана на сопоставлении особенностей на изображениях с помощью детектора SURF с последующим построением 3D-облака точек. Описана методика выполнения автоматической инспекции судна в целом. Фиксируемые стереоизображения используются также для построения 3D-модели осматриваемой поверхности. Применяемый метод построения глобальной пространственной модели поверхности основывается на объединении 3D-облаков точек, получаемых для локальных видов. Построение 3D-облака точек для отдельного вида выполняется на основе сопоставления 2D-точечных особенностей на изображениях стереопары (детектор SURF/вычисление корреляции) с последующим применением метода триангуляции лучей для получения пространственных координат точек. Наличие 3D-модели дает возможность провести детальный визуальный анализ состояния корпуса судна. Проведено имитационное моделирование функционирования разработанных средств на виртуальных сценах. Полученные в результате тестирования количественные и качественные оценки эффективности показали приемлемость предложенной методики для автоматической инспекции подводной части корпуса судна.

В настоящий момент на орбите находится большое число не функционирующих космических аппаратов, которые закончили свой срок эксплуатации, выработали топливо или же вышли из строя по причине поломки. В связи с этим становится целесообразной концепция обслуживаемого космоса и разработка сервисных спутников для продления срока эксплуатации существующих космических аппаратов. Сервисные спутники смогут выполнять самые разные задачи: от инспекции неисправностей обслуживаемого космического аппарата до выполнения ремонтных работ и дозаправки целевого аппарата топливом. В данной статье предложены стратегия и алгоритмы наведения и управления движением космического манипуляционного робота (КМР) на этапе сближения с некооперируемым космическим объектом (НКО) для решения задач сервисного обслуживания. Целью работы являются разработка алгоритмов наведения и управления поступательным и вращательным движениями КМР для его сближения с НКО на заданное расстояние. Система управления КМР представляется в виде иерархической двухуровневой системы "наведение— стабилизация". На уровне наведения формируется кватернион перехода связанной системы координат в требуемое положение, а также формируется управление тяговыми двигателями, обеспечивающее поступательное движение КМР с требуемой скоростью. На уровне стабилизации формируется управление двигателями ориентации, необходимое для совмещения связанной системы координат КМР с направлением на НКО. В статье предложены схема и математическая модель двигательной установки, углового и поступательного движений КМР. В среде MATLAB/ Simulink осуществлено моделирование разработанных алгоритмов наведения и управления движением КМР. Результаты моделирования подтвердили работоспособность алгоритмов сближения КМР с НКО.