В статье рассмотрены основные возможности программного комплекса "МВТУ" по решению задач анализа, синтеза, моделирования и параметрической оптимизации систем автоматического управления. Приведены примеры решения таких задач.

Представлена идея применения биологически инспирированного метода автономного адаптивного управления [1, 2] для распределенного управления группой объектов на модельном примере из области космонавтики.

Предлагаются два регулятора на основе метода последовательного компенсатора. Параметры рассматриваемого объекта управления неизвестны, а элементы его вектора состояния не измеряются. Первый регулятор является робастным с фиксированными коэффициентами, второй - с адаптивной настройкой параметров управления. Оба алгоритма были реализованы в робототехнической установке моделирования движения надводного судна.

Представлена технология рационального выбора триплетов помехоустойчивого кода для обеспечения требуемого уровня достоверности передачи транзакций в мехатронных системах. Предложенная технология основана на введении базовой функции W вероятностей образования битовых ошибок различной кратности в кодовых блоках транзакции и функции L предельно допустимых вероятностей наличия остаточных ошибок в каждом из кодовых блоков. Критериальное условие W £ L обеспечивает рациональное выделение групп триплетов, допустимых для создания кодовых блоков передачи транзакций с необходимой достоверностью на каналах заданного качества.

Коротко рассмотрены проблемы, возникающие при измерении частоты сигнала. Для решения задачи сокращения времени измерения в узком диапазоне частот входного сигнала предложено использовать априорную информацию о модели измерительного сигнала. Рассмотрен новый метод измерения частоты гармонического сигнала, основанный на формировании дополнительного напряжения, сдвинутого относительно входного на произвольный угол, и использовании мгновенных значений входного и дополнительного сигналов для определения частоты. В отличие от известных, метод позволяет определять частоту за время, значительно меньшее периода входного сигнала. Приведена структурная схема средства измерения, реализующего метод. Проведен анализ погрешности, обусловленной отклонением реального периодического сигнала от гармонической модели. Показано, что значение погрешности в значительной мере определяется не только гармоническим составом реального сигнала, но и длительностью образцового интервала времени и угла сдвига дополнительного сигнала относительно входного. Приведены результаты анализа погрешности, возникающей из-за неидеальности фазосдвигающего блока, предназначенного для формирования дополнительного сигнала. Рассмотрены вопросы уменьшения погрешностей за счет изменения параметров измерительного процесса.

Рассматривается задача построения и применения мультиагентной платформы для создания интеллектуальных систем управления ресурсами в реальном времени. Предлагается метод многокритериального планирования производственных и транспортных ресурсов на основе модифицированной модели сети потребностей и возможностей (ПВ-сети) предприятий, в котором проводится поочередное улучшение различных критериев в зависимости от ситуации, отражаемой состоянием ресурсов и потоком входящих событий. Агенты ПВ-сети обладают собственными целевыми установками, но способны идти на уступки и компромиссы для достижения интереса системы в целом. Экспериментально показана возможность решения сложных задач управления ресурсами в реальном времени, которые не решаются или плохо решаются классическими методами и известными эвристиками. Разработанный метод и платформа применены при создании промышленных систем управления ресурсами в различных предметных областях, обеспечивая 20...40 %-ное повышение эффективности предприятий.

Рассматривается реализация интерактивной мультиагентной системы построения программы полета, грузопотока и расчета ресурсов Российского сегмента Международной космической станции. Система решает проблемы поддержки жизнедеятельности экипажа и обеспечения нормального функционирования Российского сегмента Международной космической станции (PC МКС), а также повышения эффективности принятия решений специалистами РКК "Энергия" при построении программы полета, грузопотока и расчета ресурсов PC МКС. Система реализует метод адаптивного планирования программы полета и грузопотока PC МКС в реальном времени, учитывающий приоритеты, правила, ограничения грузов и транспортных кораблей. Показано, что система способна гибко и эффективно адаптировать программу полета и план грузопотока PC МКС по событиям в реальном времени.

Рассматривается задача адаптивного управления одноосным вибрационным гироскопом с модифицированной моделью желаемой динамики механической подсистемы. В целях повышения астатизма системы и обеспечения гладкости управляющих сил по входам вводятся дополнительные интеграторы. Для системы с интеграторами методом скоростного биградиента синтезируется семейство гладких, релейных и комбинированных алгоритмов с настраиваемым многообразием. Рассмотрены схема синтеза алгоритмов, условия применимости, выполнен анализ устойчивости адаптивной системы управления, робастности и приводятся результаты моделирования системы.

Получен алгоритм синтеза терминального управления выставкой космического аппарата в инерциальную систему координат. Алгоритм основан на определении программных значений компонент вектора угловой скорости и решении задач их стабилизации, а также достижения требуемой конечной ориентации космического аппарата. Приведены в детерминированной постановке результаты математического моделирования, показывающие успешную работу предлагаемого алгоритма и высокую точность терминального управления для широкого диапазона начальных условий выполнения маневра.

Изложена методика оптимизации траектории снижения тяжелого беспилотного летательного аппарата самолетного типа, обеспечивающей мягкую посадку на наземный аэродром. Приведены результаты математического моделирования режима полной посадки тяжелого беспилотного летательного аппарата при отслеживании желаемой траектории снижения, в основу алгоритмов канала автоматического управления продольным движением положен метод обратных задач динамики.