Введение
1. Современные методы управления мобильными роботами 18
1.1. Эволюция робототехническим систем 18
1.1.1. Робототехнические системы первого поколения 18
1.1.2. Робототехнические системы второго поколения 19
1.1.3. Робототехнические системы третьего поколения 22
1.2. Современные методы синтеза систем управления мобильными роботами 24
1.2.1. Программное управление 24
1.2.2. Адаптивное управление 27
1.2.3. Интеллектуальное управление 32
1.3. Основные проблемы управления мобильными роботами 39
1.4. Синергетическая теория управления 40
1.5. Постановка задачи синтеза иерархического нелинейного управления мобильными роботами 47
1.6. Выводы по главе 51
2. Синергетический синтез нелинейных иерархических систем управления наземными мобильными роботами 53
2.1. Наземный мобильный робот как объект управления 53
2.2. Формальное описание поведения наземных мобильных роботов . 60
2.3. Разработка синергетического метода синтеза нелинейных иерархических систем управления движением наземных мобильных роботов 66
2.4. Синтез нелинейных стратегий управления гусеничным мобильным роботом 70
2.4.1. Математическая модель платформы гусеничного мобильного робота 72
2.4.2. Математическая модель исполнительных приводов 74
2.4.3. Процедура синтеза стратегий управления исполнительного уровня 75
2.4.4. Процедура синтеза позиционного управления тактического уровня мобильного гусеничного робота 78
2.4.5. Применение позиционного управления при обходе препятствия 80
2.4.6. Процедура синтеза траекторного управления тактического уровня мобильного гусеничного робота 84
2.4.7. Применение траекторного управления при обходе препятствий 88
2.5. Основные результаты и выводы по главе 91
3. Синергетический синтез нелинейных иерархических систем управления воздушными мобильными роботами 93
3.1. Воздушный мобильный робот как объект управления 93
3.2. Формальное описание поведения воздушных мобильных роботов 97
3.3. Разработка синергетического метода синтеза нелинейных иерархических систем управления пространственным движением воздушных мобильных роботов 101
3.4. Математическая модель квадрокоптера 105
3.4.1. Основные режимы движения квадрокоптера 105
3.4.2. Математическая модель платформы квадрокоптера 110
3.4.3. Математическая модель системы исполнительных приводов квадрокоптера 116
3.5. Синтез стратегий пространственного управления квадрокоптером 118
3.5.1. Процедура синтеза стратегий управления нижнего уровня 118
3.5.2. Процедура синтеза стратегий управления верхнего уровня 122
3.5.3. Моделирование синтезированной системы 124
3.6. Основные результаты и выводы по главе 128
4. Синергетический синтез стратегий обхода недетерминированных препятствий 130
4.1. Способы определения недетерминированных препятствий 133
4.2. Разработка алгоритма построения трехмерной карты рабочей зоны мобильного робота 135
4.3. Разработка методики синергетического синтеза «аттракторно-репеллерных» стратегий обхода недетерминированных препятствий 142
4.4. Реализация двумерной «аттракторно-репеллерной» стратегии обхода недетерминированных препятствий 151
4.5. Реализация трехмерной «аттракторно-репеллерной» стратегии обхода недетерминированных препятствий 154
4.6. Основные результаты и выводы по главе 158
Заключение 161
Список использованных источников 162
