Введение
1 Математические модели движения подводного аппарата для исследования динамики и координации управления 15
1.1 Классификация задач управления движением аппарата и типовые режимы маневрирования 15
1.2 Общие дифференциальные уравнения пространственного движения аппарата 18
1.3 Исходные модели подсистем управления курсом, глубиной и скоростью аппарата 22
1.4 Исходные модели приводных механизмов исполнительных подсистем аппарата 36
1.5 Постановка задач синтеза конструктивных моделей и координации подсистем аппарата 38
1.6 Выводы 44
2 Математические модели нелинейных элементов подсистем управления аппаратом 45
2.1 Классификация типовых и специальных нелинейных элементов подсистем управления аппаратом 45
2.2 Модели элементов с разрывными характеристиками и регуляризация 50
2.3 Модели элементов с кусочно-линейными характеристиками 55
2.4 Модели функциональных элементов с разрывными характеристиками 57
2.5 Модели элементов типа «сервомотор» с ограниченными скоростными характеристиками 59
2.6 Модели нелинейных элементов типа «люфт» 61
2.7 Модели элементов с гистерезисными характеристиками 64
2.8 Модели функциональных элементов подсистем управления 71
2.9 Выводы 77
3 Математические модели координации подводных аппаратов и нелинейное программирование 79
3.1 Модели для синтеза координации подсистем аппарата и нелинейное программирование 79
3.2 Модели и методы нелинейного программирования для оптимальной координации подсистем аппарата 91
3.3 Выводы 100
4 Математические модели и алгоритмы оптимальной координации подводного аппарата 102
4.1 Модели оптимальной координации подсистем аппарата на циркуляции 102
4.2 Модели задач координации подсистем аппарата на основе оптимизации в допустимой области 106
4.3 Формулировка задачи координации и решение методами условной оптимизации 109
4.4 Модели синтеза координации подсистем аппарата методом Лагранжа для преобразованной системы ограничений 115
4.5 Исследование функционала качества координации подсистем аппарата на границах допустимых областей 122
4.6 Модели и структура субоптимальной системы координации двух подсистем: силовой установки и рулевого устройства 128
4.7 Выводы 133
5 Исследование математических моделей замкнутой системы координации подсистем подводного аппарата 135
5.1 Модель динамики подводного аппарата и алгоритмы координированного управления 135
5.2 Результаты исследования координации подсистем аппарата и анализ вычислительных экспериментов 140
5.3 Общая характеристика программного комплекса «МВТУ» для исследования математических моделей 146
5.4 Методика математического моделирования и разработки системы координации подводного аппарата 149
5.5 Выводы 155
Заключение 156
Список литературы 159
Приложение 173
