Применение тензорных сигналов в системах автоматического управления положением мобильных объектов
Авторы: Сорокин Н.Ф.
Опубликовано в выпуске: #1(121)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-1-2147
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Исследованы вопросы использования векторно-тензорных сигналов при построении систем автоматического регулирования, оперирующих в трехмерном и двумерном пространствах. Введение тензорных сигналов позволяет строить систему управления в наиболее физически обоснованном виде без ограничений на пространство возможных режимов. Применение тензоров положения для замыкания обратной связи позволяет решать задачи пространственного позиционирования методами теории автоматического управления, в том числе методом структурных схем. В работе показано, что особенности работы с тензорными сигналами в условиях относительного вращения систем координат могут быть учтены в структурной схеме в виде переменного матричного коэффициента усиления. На основании выкладок сделан вывод о принадлежности исследуемого класса систем к классу хорошо линеаризуемых многомерных систем автоматического управления.
Литература
[1] Диментберг Ф.М. Винтовое исчисление и его приложения к механике. Москва, Наука, 1965, 200 с.
[2] Ganin P., Moskvin V., Kobrin A. Redundant industrial manipulator control system. 2017 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). St. Petersburg, 2017, pp. 1–6.
[3] Gregg-Smith A., Mayol-Cuevas W.W. Inverse kinematics and design of a novel 6-DoF handheld robot arm. 2016 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Stockholm, 2016, pp. 2102–2109.
[4] Bingul Z., Ertunc H.M., Oysu C. Comparison of inverse kinematics solutions using neural network for 6R robot manipulator with offset. 2005 ICSC Congress on Computational Intelligence Methods and Applications. Istanbul, 2005, pp. 1–5.
[5] Reynolds T.P., Mesbahi M. Coupled 6-DoF Control for Distributed Aerospace Systems. 2018 IEEE Conference on Decision and Control (CDC). Miami Beach, FL, 2018, pp. 5294–5299.
[6] Fresk E., Nikolakopoulos G. Full quaternion based attitude control for a quadrotor. In: 2013 European Control Conference (ECC). Zurich, 2013, pp. 3864–3869.
[7] Cariño J., Abaunza H., Castillo P. Quadrotor quaternion control. In: 2015 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS). Denver, CO, 2015, pp. 825–831.
[8] Жилин П.А. Векторы и тензоры второго ранга в трехмерном пространстве. Санкт-Петербург, Изд-во СПбГТУ, 1992, 86 c.
[9] Голованов Н.Н. Геометрическое моделирование. Москва, Изд-во Физ.-мат. лит-ры, 2002, 472 с.
[10] Картаев Е.А. Преобразования гиперкомплексных чисел. 2-е изд., доп. Москва, СОЛОН-пресс, 2017, 432 с.
[11] Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория автоматического управления. 4-е изд., перераб. и доп. Санкт-Петербург, Изд-во «Профессия», 2003, 752 с.