Введение
ГЛАВА I. Обзор погрузочно-разгрузочных устройств с всенаправленными колесами и алгоритмов автоматического управления их движением 11
1.1. Проблемы использования ПРУ на базе тележек с всенаправленными колесами 11
1.2. Обзор алгоритмов автоматического управления ПРУ 15
1. Задача автоматического управления движением ПРУ 15
2. Методы навигации ПРУ 19
3. Методы решения задачи оптимального управления ПРУ 21
4. Алгоритмы стабилизации движения ПРУ 23
5. Методы идентификации параметров ПРУ 25
6. Алгоритмы коррекции положения ПРУ по анализу оптического изображения
1.3. Техническая постановка задачи решаемой в диссертации 34
1.4. Математическая постановка задачи 34
ГЛАВА II. Разработка мм тележки пру и общий алгоритм комплексного моделирования движения ПРУ 36
ILL Краткий обзор разработанных ММ тележки ПРУ с всенаправленными колесами 36
П.2. Математическая модель тележки ПРУ 38
1. Общее сведение 38
2. Используемые системы координат 39
3. Динамика тележки ПРУ 41
II.3. Алгоритм стабилизации движения ПРУ 54
П.4. Общий алгоритм имитационного моделирования системы «Опорная поверхность - ПРУ - ИВК - САУ» 54
ГЛАВА III. Идентификация параметров тележки пру в контуре адаптивного управления 56
Ш.І.Задачи идентификации массо-инерциальных характеристик тележки ПРУ.56
1. Идентификация массы платформы тележки ПРУ 56
2. Определение центра масс платформы тележки ПРУ 56
3. Идентификация моментов инерции тележки ПРУ 58
ІІІ.2. Определение момента инерции тележки ПРУ по идентифицируемой дискретной модели движения 61
1. Математическое обоснование 61
2. Методы идентификации параметров тележки ПРУ 63
2.1. Рекуррентный метод наименьших квадратов 63
2.2. Модифицированный вычислительный алгоритм рекуррентного метода идентификации по методу квадратного корня 64
3. Регуляторы с подстройкой параметров 66
4. Моделирование адаптивного управления для идентификации момента инерции тележки ПРУ 68
III.3. Определение момента инерции тележки ПРУ методом вращающихся координат с использованием непрерывной линейной модели движения 71
ГЛАВА IV. Оптимальное управление обходом пру препятствий . 72
IV. 1. Задача оптимального управления обходом ПРУ препятствий 72
1. Постановка задачи 72
2. Алгоритм решения задачи оптимального управления градиентным методом 75
IV.2. Численный алгоритм реализации градиентного метода решения задачи оптимального управления 77
ГЛАВА V. Коррекция координат пру с помощью ОЭС 82
V.I. Задачи автоматизированного распознавания изображений 82
1. Задача первичной обработки изображений 83
1.1. Первичная обработка изображения 83
1.2. Задача выделения контурных перепадов на изображении 84
2. Метод аналитической сегментации изображений 86
2.1. Содержание задачи аналитической сегментации на изображении априорно заданного объекта 86
2.2. Общее описание предлагаемого алгоритма решения поставленной задачи сегментации 87
2.3. Методика построения вторичного голосующего пространства. 88
V.2. Моделирование процесса распознавания изображений 94
ГЛАВА VI. Инерциальная система измерения 97
VI. 1. Математическая модель БИНС 97
1 .Системы координат, используемые для алгоритма БИНС 97
2. Кватернионы, используемые для алгоритма БИНС 98
3. Общий алгоритм определения параметров движения ПРУ по БИНС 99
4. Алгоритм работы ГИБ БИНС
4.1. Математические модели функции преобразования ДЛУ и ДУС 104
4.2. Моделирование процесса измерения линейных ускорений и угловых скоростей ПРУ 105
5. Алгоритм компенсации искажений измерений ГИБ 107
5.1. Компенсация погрешностей датчиков ГИБ 107
5.2. Компенсация погрешности установки ПСК относительно ССК 108
5.3. Компенсация неизмеряемого гравитационного ускорения 108
6. Начальная выставка 108
VT.2. Моделирования алгоритма работы БИНС 109
1. Моделирование «одношагового» алгоритма БИНС 112
2. Моделирование «интервального» алгоритма БИНС 113
2.1. Обновление кватерниона поворота 113
2.3. Обновление скорости ПРУ в ИСК 117
2.4. Обновление позиции ПРУ в ИСК 118
ГЛАВА VII. Реализация программного обеспечения и исследования точностных характеристик движения ПРУ 121
VII.1. Результаты моделирования адаптивного управления вращением ПРУ и
идентификации момента инерции тележки ПРУ 125
1. Адаптивное управление 125
1.1. Влияние фактора памяти 125
1.2. Влияние оценки постоянных составляющих управления и выходного сигнала 126
1.3. Влияние весового коэффициента науправление 127
2. Идентификация момента инерции тележки ПРУ 130
2.1. Первый метод определения момента инерции тележки ПРУ (по идентифицированной дискретной модели тележки) 130
2.2. Второй метод определения момента инерции тележки ПРУ (поисковый метод) 132
VII.2. Результат решения задачи оптимального обхода препятствия 133
1. Влияние весовых коэффициентов на решения задачи оптимизации 133
2. Влияние количество итераций на решение задачи оптимизации 135
VII.3. Результат моделирования позиционирования ПРУ на основе алгоритма обработки изображения элементов фиксации груза в точке доставки 137
VTI.4. Результаты моделирования алгоритмов БИНС ПРУ 138
1. Анализ влияния неточности калибровки ГИБ на точность БИНС 139
2. Анализ влияния числа кратности быстрых циклов (циклов -1) в одном медленном цикле (цикле - к) на точность БИНС 142
3. Анализ влияния алгоритма стабилизации на точность БИНС 142
4. Формирование требования по точности калибровки ГИБ 144
VII.5. Результаты моделирования итогового движения ПРУ от склада до точки загрузки ЛА 144
Заключение 145
Список использованых источников
