Керування кутом курсу автоматичного безпілотного підводного апарату за наявності неконтрольованих збурень
Вантажиться...
Дата
2024
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
У даній роботі проводиться дослідження системи керування кутом курсу автоматичного безпілотного підводного апарату за наявності неконтрольованих збурень.
Актуальність теми. Проблема розробки систем автоматичного керування для автономних безпілотних підводних апаратів (АБПА) включає в себе вибір методів реалізації керування і вибір датчиків для отримання первинної інформації. Розвиток сучасних систем управління рухом у тривимірному просторі відбувається в умовах зростання вимог до ефективності досягнення основних цілей, таких як забезпечення бажаної точності параметрів управління рухомими об'єктами. Водночас існують вимоги до підвищення надійності та тривалості функціонування, при умовах жорстких обмежень характеристик енергоефективності.
Останнім часом датчики, засновані на технології мікроелектромеханічних систем (МЕМС), здобувають все більший інтерес як від розробників інерціальних вимірювачів, так і від споживачів цих пристроїв. Проаналізувавши різні системи керування сучасних АБПА, легко дійти висновку, що МЕМС датчики здобули широке визнання та поширення в цій галузі завдяки своїм унікальним характеристикам. Компактні розміри та мала вага МЕМС датчиків сприяють їхньому інтегруванню в обмежений об'єм апарату, не обтяжуючи його структуру. Достатньо висока чутливість цих датчиків роблять їх прийнятними для вимірювання прискорення, кутової швидкості та інших параметрів, необхідних для ефективного керування рухом АБПА. Більше того, їхні низькі вартість та висока енергоефективність сприяють їх використанню в системах, де обмежені ресурси, що є важливим аспектом у сфері автономних підводних технологій.
Однак, незважаючи на свої переваги, слід відзначити, що точність мікромеханічних датчиків наразі не завжди може повністю задовольнити всі потреби. Похибки вимірювань мікромеханічних приладів часто виникають через температурні впливи, вібрації та перехресне прискорення. Ще однією причиною виникнення похибок у вимірюваннях є шум. Тому розробка та вдосконалення
5
системи керування для забезпечення ефективного функціонування в умовах неконтрольованого впливу фізичних та параметричних збурень є актуальною задачею.
Мета і завдання досліджень.
Метою даних досліджень є визначення впливу на динамічні характеристики системи керування АБПА похибок, детермінованих завад, шумів датчиків інформації та зовнішніх збурень.
Для досягнення поставленої мети в кваліфікаційній роботі виконуються такі завдання:
1. Огляд стану проблеми: огляд безпілотних підводних апаратів (БПА), та систем керування їх рухом.
2. Аналіз системи керування кутом курсу БПА, функціональних елементів системи та їх характеристик; обґрунтування моделей потенційних параметричних та зовнішніх неконтрольованих збурень.
3. Розробка програмної моделі системи керування, розробка методики моделювання, проведення моделювання системи керування за наявності параметричних та зовнішніх неконтрольованих збурень.
4. Аналіз динамічних характеристик системи керування та показників якості керування кутом курсу БПА за наявності неконтрольованих збурень.
5. Обґрунтування шляхів забезпечення показників якості керування кутом курсу, розробка рекомендацій щодо подальшого вдосконалення систем керування БПА.
Об’єктом дослідження є процес керування безпілотним підводним апаратом.
Предметом дослідження є система керування кутом курсу; показники якості процесу керування за наявності неконтрольованих збурень.
Опис
Ключові слова
мікроелектромеханічні системи, автономний безпілотний підводний апарат
Бібліографічний опис
Михайловський, В. В. Керування кутом курсу автоматичного безпілотного підводного апарату за наявності неконтрольованих збурень : магістерська дис. : 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Михайловський Віталій Володимирович. – Київ, 2024. – 113 с.