URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Матюхин В.И. Траекторные задачи управления колесными системами
Id: 173124
 
395 руб.

Траекторные задачи управления колесными системами
Matiukhin Vladimir. Trajectory control problems of the wheeled systems

URSS. 2013. 200 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-396-00532-7.

 Аннотация

Работа представляет собой цикл исследований в области проблем управления механическими колесными системами (КС), такими как колесный трактор, автомобиль, мобильный робот и т.п. Исследуется известная траекторная задача --- управление движением КС вдоль заданной плоской гладкой кривой.

Получено достаточно полное теоретическое решение этой задачи: построены законы управления, которые стабилизируют траекторное движение КС в различных условиях. Законы отвечают современным требованиям теории управления. Решение получено в естественной постановке, когда учитывается динамика приводов, допустимые управления ограничены по величине, может задаваться достаточно широкая область начальных возмущений, уравнения движения КС допускают неопределенные параметры, допускаются также погрешности измерений состояния КС и другие возмущения.

Результаты работы могут представлять интерес для специалистов в области теории управления и устойчивости, функций Ляпунова, аналитической механики, а также в области управления мобильными устройствами.


 Оглавление

Введение

 §1.Траекторная задача управления реальной колесной системой
 §2.Цель теоретических исследований траекторной задачи

Глава I. Траекторная задача управления движением колесной системы

 §1.Общая задача об управлении механическими системами
 §2.Колесная механическая система как объект управления. Уравнения движения
  2.1.Кинематические уравнения
  2.2.Уравнение управляющего привода. Ограниченность управления
  2.3.Фазовые ограничения и другие особенности динамики системы
 §3.Задача о стабилизации движения системы вдоль заданной траектории
 §4.Задача стабилизации траектории движения системы в конструктивной форме
  4.1.Новые переменные состояния системы
  4.2.Конструктивное описание динамики системы
  4.3.Понятие об устойчивости движения системы вдоль кривой Орбитальная устойчивость
  4.4.Условия устойчивости движения системы вдоль заданной кривой
 §5.Задача теоретических исследований
  5.1.Устойчивость траекторного движения системы
  5.2.Грубость законов управления
  5.3.Качество переходных процессов управляемой колесной системы

Глава II. Стабилизация траектории движения колесной системы

 §1.Решение траекторной задачи управления в линейном приближении
 §2.Решение задачи управления в нелинейной постановке
  2.1. Закон управления
  2.2. Метод однонаправленных элементов для построения законов управления
  2.3. Понятие об устойчивости движения системы "в целом"
  Приложение к §2. Доказательства основных утверждений
 §3.Учет динамики привода в общей форме. Управление в условиях неопределенности
  3.1. Уравнение динамики привода
  3.2. Устойчивость
 §4.Управление системой при учете кривизны траектории
  4.1. Устойчивость движения системы
  4.2. Устойчивость движения колесной системой "в большом" и "в целом"
  4.3.Непрерывные законы управления
  4.4. Моделирование движения системы
  4.5. Нелинейные и линейные законы управления
  Приложение к §4.Доказательства утверждений

Глава III. Грубость законов управления

 §1.Основные возмущения, воздействующие на колесную систему
 §2.Устойчивость при учете погрешностей измерения состояния системы
  2.1. Устойчивость при учете погрешностей измерения углового положения переднего моста колесной системы
  2.2. Устойчивость при учете погрешностей измерения углового положения корпуса колесной системы
  2.3. Устойчивость при учете погрешностей измерения состояния системы в общем случае
  2.4. Моделирование
  Приложение к §2
 §3.Стабилизация движения системы при учете проскальзывания колес
  3.1. Боковое проскальзывание колес колесной системы
  3.2. Стабилизация движение колесной системы при учете бокового проскальзывания
  3.3. Учет величины проскальзывания в законе управления
  3.4. Моделирование
  Приложение к §3
 §4.Управление при учете неучтенной ранее динамики привода колесной системы
  4.1. Описание динамики управляющего привода системы в расширенной форме
  4.2. Минимальная информация о динамике системы
  4.3. Информация о динамике системы и точность реализации цели управления
  Приложение к §4

Глава IV. Обобщение задачи управления колесной системой

 §1.Управление движением колесной системы при учете ее инерционных свойств
  1.1. Уравнения движения системы
  1.2. Уравнения движения системы в квазискоростях
  1.3. Идея построения законов управления
  1.4. Управление скоростью движения колесной системы вдоль траектории
  1.5. Обсуждение закона управления
  1.6. Моделирование
  Приложение к §1.Вывод уравнений движения системы
 §2.Стабилизация движения прицепного устройства колесной системы
  2.1. Динамика колесной механической системы с прицепом
  2.2. Построение закона управления
  2.3. Условия устойчивости
  2.4. Моделирование движения колесной системы с прицепом
  2.5. Вывод уравнений движения колесной системы с прицепом
 §3.Стабилизация движения колесной системы за конечное время
  3.1. Задача о конечном переходном процессе
  3.2. Стабилизация траекторного движения системы
  3.3. Стабилизация траекторного движения системы за конечное время
  3.4. Задача о быстродействии
  3.5. Конечные процессы в системах общего вида
  3.6. Моделирование движения
  Приложение к §3.Доказательства утверждений
 §4.Оценки для области притяжения траекторного движения колесной системы
  4.1. Задача о построении эффективных оценок для областей притяжения
  4.2. Заданный показатель экспоненциальной устойчивости и область притяжения
  4.3. Построение оценки для области притяжения
  4.4. Оценка области притяжения в форме эллипса максимально размера
  4.5 Моделирование

Дополнение. Простой метод моделирования механических систем на ЭВМ

 1. Постановка задачи
 2. Уравнения с квазискоростями
  2.1. Квазискорости
  2.2. Уравнения Аппеля
 3. Конструктивное построение квазискоростей
 4. Построение реакций
 5. Матричные уравнения для голономных систем
 6. Общий вид матричных уравнений
  6.1. Уравнения Ньютона
  6.2. Уравнения Лагранжа с множителями Лагранжа
 Приложение
Список литературы
 

 Введение

Изучаются широко распространенные механические системы с качением типа колесного трактора, автомобиля, мобильного робота и т.п. Исследуется известная практически важная траекторная задача - управление движением колесной системы (КС) вдоль заданной плоской гладкой кривой. Цель -- построение эффективных законов управления. Необходимо, чтобы законы обеспечивали, в частности, достаточно малые отклонения от заданной траектории при высокой скорости движения КС. Подобные требования возникают в рамках многих прикладных задач управления реальными колесными системами. Для обеспечения указанных требований синтез управлений приходится осуществлять в расширенной постановке, когда учитывается динамика приводов КС, допустимые управления ограничены по величине, может задаваться широкая область начальных возмущений и т.д Поэтому для построения законов управления необходимо привлекать современные методы теории управления, теории устойчивости, методы функций Ляпунова.


 Об авторе

Владимир Иванович МАТЮХИН, доктор физико-математических наук.

Окончил Физико-технический институт. В настоящее время работает в лаборатории динамики нелинейных систем управления в Институте проблем управления РАН. Область научных интересов - аналитическая механика, динамика, управление, управляемость, устойчивость, функции Ляпунова, разрывные системы, конечные процессы в динамических системах, фазовые ограничения. Автор более 60 статей и 3 книг.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце