Диплом Система дистанционного управления удаленными техническими объектами (мобильный робот), номер: 245207

"Оглавление
Глава 1. Обзор методов управления мобильными роботами 4
1.1 Классификация мобильных роботов 4
1.2 Обзор методов управления мобильными роботами 8
1.2.1 Первый метод 8
1.2.2 Второй метод 14
Выводы по главе 23
Глава 2. Управление в условиях параметрических, функциональных и структурных неопределенностей 24
2.1 Постановка задачи 24
2.2 Управление нелинейным параметрически и функционально неопределенным объектом с возмущением 24
2.2.1 Постановка задачи 24
2.3 Управление линейным параметрически неопределенным объектом с неизвестной относительной степенью 27
2.3.1 Постановка задачи 27
Выводы по главе 29
Глава 3. Алгоритмы управления движением мобильного робота 30
3.1 Постановка задачи управления движением мобильного робота в условиях параметрической и структурной неопределенностей 30
3.2 Система управления движением мобильного робота 31
3.3 Экспериментальная апробация 37
3.3.1 Слежение за объектом 37
Выводы по главе 37
Глава 4. Конструкция 3колесного мобильного робота 39
Глава 5. Функциональная схема 3колесного мобильного робота 40
5.1 Выбор контроллера 42
5.2 Выбор гироскопа и акселерометра 43
5.3 Выбор драйвера двигателя 46
5.5 Выбор двигателей 49
5.6 Выбор компаса 50
5.7 Выбор анализатора радиации 52
Заключение 60
Список используемой литературы 61

Список используемой литературы
1. Isermann R. Mechatronic systems – Innovative products with embedded control // Control Engineering Practice. – 2008. – №16.– P. 14-29.
2. Мирошник И.В., Никифоров В.О., Фрадков А.Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами /СПб: Наука. – 2000.
3. Бурдаков С.Ф., Мирошник И.В., Стельмаков Р.Э. Системы управления движением колесных роботов / СПб.: Наука. – 2001.
4. Moylan P. and Hill D. Stability Criteria for Large-Scale Systems // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1978. – vol. 23. – №2. – P. 143-149.
5. Blekhman I. Synchronization in Science and Technology // ASME Press, New York, 1988.
6. Antal C., Granichin O., Levi S. Adaptive autonomous soaring of multiple UAVs using Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation // Proceedings of the 49th IEEE Conference on Decision and Control. – 2010. – P. 3656-3661.
7. Амелин К.С., Граничин О.Н. Мультиагентное управление группой легких БПЛА // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. – 2011. – №6. – С. 64-72.
8. Амелин К.С., Амелина Н.О., Граничин О.Н., Корявко А.В. Применение алгоритма локального голосования для достижения консенсуса в децентрализованной сети интеллектуальных агентов // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. – 2012. – №11. – С. 39-47.
9. Amelin K., Amelina N., Granichin O., Granichin O. Multi-agent Stochastic Systems with Switched Topology and Noise // Proceedings of the 13th ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel & Distributed Computing. – 2012. – P. 438-443.
10. Amelin K., Amelina N., Granichin O., Putov V. Task Allocation Algorithm for the Cooperating Group of Light Autonomous Unmanned Aerial Vehicles // Proceedings of the 2nd IFAC Workshop on Research, Education and Development of Unmanned Aerial Systems. – 2013. – P. 152-155.
11. Nuno E., Ortega R., Basanez L., Hill D. Synchronization of Networks of Nonidentical Euler-Lagrange Systems With Uncertain Parameters and Communication Delays // IEEE Transactions on automatic control. – 2011. – Vol. 56. – №4. – P. 935-941.
12. Avila–Becerril S., Espinosa-Perez G., Panteley E., Ortega R. Consensus Control of Flexible Joint Robots // Proceeding of the 52nd IEEE Conference on Decision and Control. – 2013. – P. 2288-2293.
13. ШаветовC.В., Ведяков А.А., Пыркин А.А. Архитектура системы удаленного управления робототехническими объектами // Научно-технический вестник ИТМО. – 2014. – №2 (90). – С. 161-163.
14. Glavbot [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://robotor.ru/2011/04/15/glavbot-interview/, свободный. Яз. рус. (датаобращения 28.01.2014).
15. JokerRacer [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.jokerracer.com/, свободный. Яз. англ. (датаобращения 28.01.2014).
16. Андриевский Б.Р., Матвеев А.С., Фрадков А.Л. Управление и оценивание при информационных ограничениях: к единой теории управления, вычисления и связи // Автоматика и телемеханика. – 2010. – №4. С. – 34-99.
17. Вахитов А.Т., Граничин О.Н., Паньшенсков М.А. Методы оценивания пропускной способности каналов данных в распределенных системах // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. – 2009. – №11. – С. 45-52.
18. Nuno E., Ortega R., Jayawardhana B., Basanez L. Networking improves robustness in flexible-joint multi-robot systems with only joint position measurements // European Journal of Control. – 2013. –Vol. 19, №6. – P. 469-476.
19. Sun J., Jiang J. Delay and data packet dropoutseparately related stability and state feedback stabilization ofnetworked control systems // IET Control Theory Application. – 2013. – № 7. – P. 333-342.
20. Белоусов И.Р. Алгоритмы управления роботом-манипулятором через Интернет // Математическое моделирование. – 2002. – Т.14, №8. – С. 10-15.
21. Fradkov A., Andrievsky B., Peaucelle D. Estimationand Control Under Information Constraintsfor LAAS Helicopter Benchmark // IEEE Transactions on Control Systems Technology. – 2010. – Vol. 18, №5. – P. 1180-1187.
22. Won-jong K., Kun Ji, Srivastava A. Network-Based Control with Real-Time Prediction of Delayed/Lost Sensor Data // IEEE Transactions on Control Systems Technology. – 2006. – Vol. 14, №1. – P. 182-185.
23. Ljung L., Söderström T. Theory and Practice of Recursive Identification // Cambridge, MA: The MIT Press, 1983.
24. ШаветовC.В., Ведяков А.А., Бобцов А.А. Система технического зрения в архитектуре системы удаленного управления // Научно-технический вестник ИТМО. – 2014. – №2 (90). – С. 164-166.
25. Yeoh K.J.M., Hwee Ling Wong. Web-based remote navigational robot for multiclass human-robot interaction // Proceedings of the IEEE Conference on Sustainable Utilization and Development in Engineering and Technology. – 2012. – P. 170-175.
26. Krishnapriya S., Hariharan B., Kumar S. Resolution Scaled Quality Adaptation for Ensuring Video Availabil-ity in Real-time Systems // Proceedings of the IEEE 9th International Conference on High Performance Computing and Communication. – 2012. – P. 873-878.
27. Pham Van Phuoc, Sun-Tae Chung, HoSeok Kang, Seongwon Cho, Keeseong Lee, TaeinSeol. Design and implementation of versatile live multimedia streaming for IP network camera // Proceedings of the International Conference on Advanced Technologies for Communications. – 2013. – P. 525-530.
28. Lei Chen, Shashidhar N., Qingzhong Liu. Scalable Secure MJPEG Video Streaming // Proceedings of the 26th International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops. – 2012. – P. 111-115.
29. Subowo N., Wang B., Timberlake J., Parajuli S., Stuart B., Jianping Wang, Patek S.D. Assessing Dynamic Utility Specification as a means for improving surveillance-related tasks in wireless streaming video applications // Proceedings of the IEEE Systems and Information Engineering Design Symposium. – 2010. – P. 100-105.
30. Бобцов А.А., Шаветов С.В. Управление по выходу линейным параметрически неопределенным объектом в условиях возмущающих воздействий и неучтенной динамики // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. – 2011. – №1 (71). – С. 33–39.
31. Pyrkin A., Bobtsov A., Kolyubin S., Faronov M., Shavetov S., Kapitanyuk Y., Kapitonov A. // Output control approach “Consecutive Compensator” providing exponential and L-stability for nonlinear systems with delay and disturbance. // Proceedings of the IEEE International conference on control applications. – 2011. – P. 1499-1504.
32. Лурье А.И., Постников В.Н. К теории устойчивости систем управления // Прикладная Математика и Механика. – 1944. – P. 246-248.
33. Kokotovic P.V., Arcak M. Constructive nonlinear control: a historical perspective // Automatica. – 2001. – Vol. 37, №5. – P. 637-662.
34. Byrnes C.I., Isidori A. Asymptotic stabilization of minimum phase nonlinear systems // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1991. – Vol. 36, №10. – P. 1122-1137.
35. Khalil H.K., Esfandiari F. Semiglobal stabilization of a class of nonlinear systems using output feedback // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1993. – Vol. 38, №9. – P. 1412-1415.
36. Lin Z., Saberi A. Robust semiglobal stabilization of minimumphase input-output linearizable systems via partial state and output feedback // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1995. – Vol. 40, №6. – P. 1029-1041.
37. Бобцов А.А., Николаев Н.А. Синтез управления нелинейными системами с функциональными и параметрическими неопределенностями на основе теоремы Фрадкова // Автоматика и Телемеханика. – 2005. – №1. – С. 118-129.
38. Bobtsov A.A. A note to output feedback adaptive control for uncertain system with static nonlinearity // Automatica. – 2005. – Vol. 41, №12. – P. 1277-1280.
39. Krstic M., Kokotovic P. Adaptive nonlinear output-feedback schemes with Marino-Tomei controller // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1996. – Vol. 41, №2. – P. 274-280.
40. Praly L. Asymptotic stabilization via output feedback for lower triangular systems with output dependent incremental rate // IEEE Transactions on Automatic Control. – 2003. – Vol. 48, №6. – P. 1103-1108.
41. Qian C., Lin W. Output feedback control of a class of nonlinear systems: a nonseparation principle paradigm // IEEE Transactions on Automatic Control. – 2002. – Vol. 47, №10. – P. 1710-1715.
42. Gu K., Kharitonov V.L., Chen J. Stability of time-delay systems. – 2003. – Boston: Birkhuser.
43. Richard J-P. Time-delay systems: an overview of some recent advances and open problems // Automatica. – 2003. – Vol. 39, №10. – P. 1667-1694.
44. Bliman P.A. Lyapunov-Krasovskiifunctionals and frequency domain: delay-independent absolute stability criteria for delay systems // International Journal of Robust and Nonlinear Control. – 2001. – №11. – P. 771-788.
45. Ge S.S., Hong F., Lee T.H. Adaptive neural network control of nonlinear systems with unknown time delays // IEEE Transactions on Automatic Control. – 2003. – Vol. 48, №11. – P. 2004-2010.
46. Germani A., Manes C. On the existence of the linearizing statefeedback for nonlinear delay systems // Proceedings of the Conference of Decision and Control. – 2001. – P. 4628-4629.
47. Germani A., Manes C., Pepe P. Input-output linearization with delay cancellation for nonlinear delay systems: the problem of the internal stability // International Journal of Robust and Nonlinear Control. – 2003. – Vol. 13, №9. – P. 909-937.
48. Gouaisbaut F., Blanco Y., Richard J.P. Robust control of nonlinear time delay system: a sliding mode control design // Proceedings of the 5th IFAC Symposium Nonlinear Control Systems. – 2001.
49. He Y., Wu M. Absolute stability for multiple delay general Lurie control systems with multiple nonlinearities // Journal of Computational and Applied Mathematics. – 2003. – Vol. 159. – P. 241-248.
50. Hua C., Long C., Guan X. Robust stabilization of uncertain dynamic time delay systems with unknown bounds of uncertainties // Proceedings on American Control Conference. – 2002. – P. 3365-3370.
51. Marquez-Martines L.A., Moog C.H. Input-output feedback linearization of time-delay systems // IEEE Transactions on Automatic Control. – Vol. 49, №5. – P. 781-786.
52. Moog C.H., Castro-Linares R., Velasco-Villa M., Marquez-Martines L.A. The disturbance decoupling problem for time delay nonlinear systems // IEEE Transactions on Automatic Control. – 2000. – Vol. 45, №2. – P. 305-309.
53. Oguchi T., Watanabe A., Nakamizo T. Input-output linearization of retarded non-linear systems by using an extension of Lie derivative // International Journal of Control. – 2002. – Vol. 75, №8. – P. 582-590.
54. Krstic M. Delay Compensation for Nonlinear, Adaptive and PDE Systems // Birkhauser. – 2009.
55. Bobtsov A.A. Output control algorithm with the compensation of biased harmonic disturbances // Automation and Remote Control. – 2008. – Vol. 69, №8. – P. 1289-1296.
56. Bobtsov A.A. New approach to the problem of globally convergent frequency estimator // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. – 2008. – №3. – P. 306-317.
57. Bobtsov A., Pyrkin A. The compensation of a harmonic perturbation under conditions of a delay in control // Journal of Computer and System Sciences International. – 2008. – Vol. 47, №4. – P. 513-518.
58. Bobtsov A., Pyrkin A. The compensation of a harmonic disturbance for linear plant with any relative degree // Automation and Remote Control. – 2009. – Vol. 70, №3. – P. 449-456.
59. Bobtsov A., Pyrkin A., Kolyubin S. Compensation of Unknown Multi-harmonic Disturbances in Nonlinear Plant with Delayed Control // Automation and Remote Control. – 2010. – №11. – P. 2383-2394.
60. Hou M. Amplitude and frequency estimator of a sinusoid // IEEE Transactions on Automatic Control. – 2005, – Vol. 50. – P. 855-858.
61. Hsu L., Ortega R., Damm G. A globally convergent frequency estimator // IEEE Transactions on Automatic Control. – 1999. –Vol. 44. – P. 6098-7139.
62. Marino R., Santosuosso G., Tomei P. Robust adaptive compensation of biased sinusoidal disturbances with unknown frequency // Automatica. – 2003. –Vol.39. – P. 1755-1761.
63. Pyrkin A. The adaptive compensation algorithm of an uncertain biased harmonic disturbance for the linear plant with the input delay // Automation and Remote Control. – 2010. – Vol. 71, №8, – P. 1562-1577.
64. Pyrkin A., Smyshlyaev A., Bekiaris-Liberis N., Krstic M. Rejection of Sinusoidal Disturbance of Unknown Frequency for Linear System with Input Delay // Proceedings of the American Control Conference. – 2010. – P. 5688-5693
65. Pyrkin A., Smyshlyaev A., Bekiaris-Liberis N., Krstic M. Output control algorithm for unstable plant with input delay and cancellation of unknown biased harmonic disturbance // Proceedings on 9th IFAC Workshop on Time Delay System. – 2010. – P. 39-44.
66. Pyrkin A.A., Bobtsov A.A., Kremlev A.S. Rejection of unknown biased harmonic disturbance for nonlinear system with input delay // Proceedings on 9th IFAC Workshop on Time Delay System. – 2010. – P. 241-246.
"