Функциональная диагностика и дефектоустойчивое управление мехатронными системами и роботами
Аннотация
Предложены методы функционального диагностирования роботов и мехатронных систем на основе их прямых и обратных моделей динамики. Сформулированы критерии правильного функционирования и представлены динамические модели дефектов. Рассмотрены методы дефектоустойчивого программного, стабилизирующего и инвариантного управления программным движением и получены оценки допустимых границ (допусков) возможных дефектов. Использование этих методов в сочетании с алгоритмами идентификации с конечным временем адаптации обеспечивает высокие показатели качества и правильности функционирования роботов и мехатронных систем в широком классе возможных дефектов.Литература
Patton R.J., Frank P.M., Clark R.N. Fault Diagnostics in Dynamic Systems. Theory and Application. Prentice Hall, 1989 594 p.
Красовский Н.Н. Теория управления движением. М.: Наука, 1966.
Тимофеев А.В. Адаптивная стабилизация программных движений и оценка времени адаптации // ДАН СССР.1979. Т. 248, №3. С. 545–549.
Тимофеев А.В. Построение адаптивных систем управления программным движением. Л.: Энергия, 1980. 250 с.
Timofeev A.V., Yusupov R.M. Evolution of Intelligent Control in Adaptive Systems // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 1992. Vol. 6. P. 193–200.
Тимофеев А.В. Параметрическая оптимизация программных движений и адаптивное терминальное управление // ДАН СССР. 1981. Т. 256, №2. С. 310–312.
Попов Е.П., Тимофеев А.В. Принцип скоростного управления в задаче аналитического синтеза автоматов стабилизации // ДАН СССР.1981. Т.256, №5. С. 1073–1076.
Попов Е.П., Тимофеев А.В. Управляемость на подпространстве и адаптивные модальные регуляторы // ДАН СССР. 1983. Т. 273, №5. С. 1073–1076.
Тимофеев А.В. Синтез адаптивных регуляторов с помощью функций Ляпунова // ДАН СССР. 1984. Т. 237, № 2. C. 276–279.
Zotov Yu.K., Timofeev A.V. Controllability and Stabilization of Programmed Motions of Reversible Mechanical and Electromechanical Systems // Journal of Applied Mathematics and Mechanics. Pergamon Press Ltd. 1992. Vol. 56, № 6. P. 873–880.
Тимофеев А.В. Глобальная управляемость, наблюдаемость, стабилизируемость, декомпозируемость и робастность нелинейных обратимых систем и законы их стабилизации и адаптации // Доклады АМАН. 1994. Т. 1, № 1. С. 32–37.
Мироновский Л.А. Функциональное диагностирование динамических систем. СПб.: Издательство ЛГУ, 1986. 240 с.
Тимофеев А.В. Спектральный синтез диофантовых и нелинейных регуляторов обратимых динамических систем // Доклады Академии наук. 1997. Т. 353, №2. С.173–176.
Тимофеев А.В. Обратимая динамика мехатронных устройств и синтез модальных и инвариантных регуляторов // Сборник трудов 1-ой Международной конференции по мехатронике и робототехнике (28 мая – 2 июня 2000 г., Санкт-Петербург). СПб.: Изд-во Омега // 2000. Т.2. С. 337–342.
Тимофеев А.В. Управление роботами. Л.: Издательство ЛГУ, 1986. 240 с.
Тимофеев А.В., Экало Ю.В. Системы цифрового и адаптивного управления роботов. СПб: Издательство СПбГУ, 2000. 236 с.
Тимофеев А.В. Управляемость, робастность и инвариантность обратимых динамических систем с нелинейной динамикой // Доклады Академии наук. 1998. Т. 359, № 2. С. 171–174.
Тимофеев А.В. Функциональный анализ неисправностей динамических систем и дефектоустойчивость стабилизирующего управления // Доклады АМАН. 2002. Т.6, № 1. С. 62–71.
Timofeev A.V. Physical Diagnostics and Fault Relevant Feedback Control // CD-ROM Proceedings of International Conference Physics and Control”. SPb.: August 20-22, 2003.
Timofeev A.V., Madani K. Algorithms of Adaptive and Robust Control on the Basis of Neural Networks and Technology of Their Realization on DSP // Transactions of French-Russian A.M.Liapunov Institute for Applied Mathematics and Computer Science. 2003. P. 100–107.
Бурдаков С.Ф. Идентификация механических характеристик манипуляционных роботов в задачах диагностики // Вибротехника и идентификация механических систем. Иваново: ИЭИ, 1988. C. 93–120.
Тимофеев А.В. Методы высококачественного управления интеллектуализации и функциональной диагностики автоматических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2003. № 5. C. 13–17.
Тимофеев А.В. Методы нейросетевого и мульти-агентного управления в робототехнике и мехатронике. Нелинейная теория управления и её приложения. Динамика, управление, оптимизация. М.: Физматлит. 2003. C. 101–126.
Красовский Н.Н. Теория управления движением. М.: Наука, 1966.
Тимофеев А.В. Адаптивная стабилизация программных движений и оценка времени адаптации // ДАН СССР.1979. Т. 248, №3. С. 545–549.
Тимофеев А.В. Построение адаптивных систем управления программным движением. Л.: Энергия, 1980. 250 с.
Timofeev A.V., Yusupov R.M. Evolution of Intelligent Control in Adaptive Systems // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 1992. Vol. 6. P. 193–200.
Тимофеев А.В. Параметрическая оптимизация программных движений и адаптивное терминальное управление // ДАН СССР. 1981. Т. 256, №2. С. 310–312.
Попов Е.П., Тимофеев А.В. Принцип скоростного управления в задаче аналитического синтеза автоматов стабилизации // ДАН СССР.1981. Т.256, №5. С. 1073–1076.
Попов Е.П., Тимофеев А.В. Управляемость на подпространстве и адаптивные модальные регуляторы // ДАН СССР. 1983. Т. 273, №5. С. 1073–1076.
Тимофеев А.В. Синтез адаптивных регуляторов с помощью функций Ляпунова // ДАН СССР. 1984. Т. 237, № 2. C. 276–279.
Zotov Yu.K., Timofeev A.V. Controllability and Stabilization of Programmed Motions of Reversible Mechanical and Electromechanical Systems // Journal of Applied Mathematics and Mechanics. Pergamon Press Ltd. 1992. Vol. 56, № 6. P. 873–880.
Тимофеев А.В. Глобальная управляемость, наблюдаемость, стабилизируемость, декомпозируемость и робастность нелинейных обратимых систем и законы их стабилизации и адаптации // Доклады АМАН. 1994. Т. 1, № 1. С. 32–37.
Мироновский Л.А. Функциональное диагностирование динамических систем. СПб.: Издательство ЛГУ, 1986. 240 с.
Тимофеев А.В. Спектральный синтез диофантовых и нелинейных регуляторов обратимых динамических систем // Доклады Академии наук. 1997. Т. 353, №2. С.173–176.
Тимофеев А.В. Обратимая динамика мехатронных устройств и синтез модальных и инвариантных регуляторов // Сборник трудов 1-ой Международной конференции по мехатронике и робототехнике (28 мая – 2 июня 2000 г., Санкт-Петербург). СПб.: Изд-во Омега // 2000. Т.2. С. 337–342.
Тимофеев А.В. Управление роботами. Л.: Издательство ЛГУ, 1986. 240 с.
Тимофеев А.В., Экало Ю.В. Системы цифрового и адаптивного управления роботов. СПб: Издательство СПбГУ, 2000. 236 с.
Тимофеев А.В. Управляемость, робастность и инвариантность обратимых динамических систем с нелинейной динамикой // Доклады Академии наук. 1998. Т. 359, № 2. С. 171–174.
Тимофеев А.В. Функциональный анализ неисправностей динамических систем и дефектоустойчивость стабилизирующего управления // Доклады АМАН. 2002. Т.6, № 1. С. 62–71.
Timofeev A.V. Physical Diagnostics and Fault Relevant Feedback Control // CD-ROM Proceedings of International Conference Physics and Control”. SPb.: August 20-22, 2003.
Timofeev A.V., Madani K. Algorithms of Adaptive and Robust Control on the Basis of Neural Networks and Technology of Their Realization on DSP // Transactions of French-Russian A.M.Liapunov Institute for Applied Mathematics and Computer Science. 2003. P. 100–107.
Бурдаков С.Ф. Идентификация механических характеристик манипуляционных роботов в задачах диагностики // Вибротехника и идентификация механических систем. Иваново: ИЭИ, 1988. C. 93–120.
Тимофеев А.В. Методы высококачественного управления интеллектуализации и функциональной диагностики автоматических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2003. № 5. C. 13–17.
Тимофеев А.В. Методы нейросетевого и мульти-агентного управления в робототехнике и мехатронике. Нелинейная теория управления и её приложения. Динамика, управление, оптимизация. М.: Физматлит. 2003. C. 101–126.
Опубликован
2004-04-01
Как цитировать
Тимофеев,. (2004). Функциональная диагностика и дефектоустойчивое управление мехатронными системами и роботами. Труды СПИИРАН, 1(2), 266-283. https://doi.org/10.15622/sp.2.20
Раздел
Статьи
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
