Научный отчет № 4735

Название

Методы стабилизации неустойчивых движений робототехнических систем.

Авторы

Мартыненко Ю.Г., Формальский А.М., Ленский А.В.

Аннотация

Объектом исследования являются неустойчивые режимы движения робототехнических систем с дефицитом числа управляющих воздействий и ограниченными ресурсами системы управления. Цель работы - разработка методов синтеза управления, стабилизирующего желаемый режим работы и обеспечивающего максимальную область притяжения. Метод и методология проведения работы: При изучении неустойчивых робототехнических систем использовалась теория систем автоматического управления, компьютерные методы (системы аналитических вычислений "MatLab", численные эксперименты с дифференциальными уравнениями изучаемых систем, компьютерная анимация, визуальное моделирование). Такие подходы чрезвычайно расширили возможности исследования и привели к появлению результатов, которые практически невозможно получить, используя только аналитические методы. Результаты работы: Предложен алгоритм выбора коэффициентов обратной связи, обеспечивающий заданную скорость затухания переходных процессов в окрестности рассматриваемого стационарного движения. Решены задачи синтеза управления маятником, стабилизируемого маховиком, плоским движением моноцикла, одноколесным роботом с гироскопической системой стабилизации, а также двухколесным велосипедом с гиростабилизатором. Уравнения движения колесных роботов составлены с помощью аппарата неголономной механики при допущении об отсутствии проскальзывания в точке соприкосновения колеса с подстилающей поверхностью.

Год публикации

2004 г.

Объём

78 с.

Научный руководитель

Мартыненко Ю.Г., Формальский А.М.

Ключевые слова

неустойчивые режимы, стационарные движения, устойчивость, стабилизация, управляемость, наблюдаемость, одноколесные и двухколесные роботы.