LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Транспорт → Автоматичне керування рухом самохідних підводних апаратів в умовах невизначеності




НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

"ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"




Блінцов Сергій Володимирович


УДК 681.5: 629.584




АВТОМАТИЧНЕ КЕРУВАННЯ РУХОМ САМОХІДНИХ

ПІДВОДНИХ АПАРАТІВ В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ



05.13.03 – Системи і процеси керування



Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук










Львів – 2005

Дисертацією є рукопис.



Робота виконана в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України.



Науковий керівник – доктор технічних наук, професор Ставинський Андрій Андрійович, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, завідувач кафедри суднових електроенергетичних систем.



Офіційні опоненти:

1. Доктор технічних наук, професор Тимченко Олександр Володимирович, Національний університет "Львівська політехніка", професор кафедри телекомунікацій.

2. Доктор технічних наук, професор Казак Василь Миколайович, Національний авіаційний університет, завідувач кафедри електроенергетичних систем.



Провідна установа:

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", кафедра приладів та систем керування літальними апаратами, Міністерство освіти і науки України, м. Київ.



Захист відбудеться 9 листопада 2005 р. о 14:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 35.052.14 Національного університету "Львівська політехніка" за адресою: 79013, м. Львів, вул. Бандери, 12.



З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету "Львівська політехніка" за адресою: 79013, м. Львів, вул. Бандери, 12.



Автореферат розісланий 6 жовтня 2005 р.





Учений секретар

спеціалізованої вченої ради К 35.052.14,

канд. техн. наук, доцент А.Є. Батюк























ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Самохідні підводні апарати (СПА) широко застосовуються провідними морськими державами для виконання пошукових, інспекційних, аварійно-рятувальних та будівельно-монтажних робіт під водою. В Україні такі апарати для роботи на шельфі Азовського і Чорного морів та на внутрішніх водоймищах використовують ДП „Чорноморнафтогаз", НДЦ Збройних Сил України „Державний океанаріум", організації МО України та спеціалізовані приватні підприємства. Практичне застосування СПА характеризується складними умовами експлуатації, які обумовлені невідомою підводною навігаційною обстановкою та рельєфом дна, дією зовнішніх збурень (течія, вітро-хвильові збурення), зміною власних масогабаритних та гідродинамічних параметрів СПА у ході виконання підводних робіт (рух з відчіпним вантажем, зі змінним у часі просторовим станом антен тощо). Ручне керування, яке на сьогодні є основним способом керування просторовим рухом СПА, вимагає від членів екіпажів великих фізичних і психологічних навантажень, що призводить до їх швидкої втомлюваності і, як наслідок, до зниження продуктивності підводних робіт та помилок у керуванні. Тому автоматизація керування просторовим рухом СПА в умовах невизначеності зовнішніх збурень та зміни власних параметрів є актуальною науковою задачею.

Автоматизація керування рухомими об'єктами різного призначення завжди знаходилась в центрі уваги провідних вітчизняних і закордонних учених. Значний внесок у вирішення задач автоматизації керування такими об'єктами внесли академік НАН України В.М. Кунцевич, академіки РАН В.Г. Пешехонов та М.Д. Агєєв. Дослідженню керованого руху суден та підводних апаратів присвячені роботи проф. Л.Л. Вагущенка, Ю.П. Кондратенка, А.А. Кошового, М.Б. Сліжевського, О.М. Ткаченка, Ю.Є. Шамаріна (Україна), А.Н. Дмитрієва, І.Б. Іконнікова, Ю.О. Лукомського, О.М. Сагалевича, В.Ф. Філаретова, В.О. Челишева, В.С. Ястребова (Росія), J.N. Gores, G. Griffiths (США), C. Mott (Норвегія), J.G. Bellingham (Канада).

Підвищення вимог до точності керування та продуктивності виконуваних в умовах невизначеності підводних робіт стимулюють побудову систем автоматичного керування рухом СПА на основі нечітких та нейромережних регуляторів. Такі регулятори сьогодні успішно використовуються для керування сухопутними та літальними роботами, технологічними процесами. Істотний внесок у розробку таких регуляторів та систем на їх основі внесли українські та закордонні науковці В.І. Архангельський, В.І. Гостєв, О.В. Збруцький, В.М. Казак, А.С. Кулік, Ю.П. Зайченко, В.Б. Клепіков, А.О. Лозинський, В.А. Терехов, A.U. Levin, T. Miller, D. Psaltis, A.A. Yamamura та інші. Проте, питання розробки таких регуляторів для СПА на сьогодні в науково-технічній літературі розглянуті недостатньо. Тому розв'язання задачі удосконалення систем автоматичного керування рухом самохідних підводних апаратів в умовах невизначеності характеризується актуальністю, новизною і практичною значимістю.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась як складова частина досліджень, що проводилися в Українському державному морському технічному університеті (з 2004 р. – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова) за держбюджетною науково-дослідною темою "Розробка теоретичних основ створення технічних засобів освоєння природних ресурсів Чорного і Азовського морів", № державної реєстрації 0102U005199, в рамках якої дисертантом було виконано окремий розділ "Розробка систем керування рухом прив'язних підводних систем" та за госпрозрахунковою науково-дослідною темою № 1492 "Ремонт і модернізація прив'язної підводної системи на базі підводного апарата МТК-200".

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є удосконалення систем автоматичного керування рухом самохідних підводних апаратів в умовах невизначеності їх конструктивних параметрів та характеристик зовнішнього середовища шляхом застосування нечітких і нейромережних регуляторів та регуляторів на базі інверсних моделей об'єкту керування.

Для досягнення поставленої мети у роботі розв'язані наступні завдання:

– огляд сучасного світового парку самохідних підводних апаратів та критичний аналіз принципів побудови систем автоматичного керування їх