- Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке теоретических основ и методов синтеза многоуровневых робастных и адаптивных систем с разрывными управляющими сигналами для управления пространственным движением НПА в условиях быстрого и значительного изменения параметров объекта с учетом взаимовлияния между его степенями подвижности, а также неидеальностей и ограничений мощности усилительных и исполнительных элементов.
- Предложен новый метод синтеза нелинейных корректирующих устройств для движителей и для НПА в целом, которые обеспечивают высокие показатели качества СУ при номинальных параметрах объектов управления.
- Разработаны методы построения СНС для управления отдельным движителем, а также скоростью движения НПА (в централизованном и децентрализованном вариантах), основанные на применении сигнальной самонастройки по эталонной модели и позволяющие компенсировать отрицательное влияние быстрых изменений параметров ОУ на качество их функционирования.
- Разработаны методы синтеза СПС для децентрализованного и централизованного управления скоростью и положением НПА в пространстве, обеспечивающие за счет формирования скользящих режимов робастность к изменяющимся параметрам объекта (без их идентификации).
- Предложены оригинальные модификации законов управления в многоканальных СНС и СПС, позволяющие компенсировать сильное взаимовлияние между каналами управления НПА и воздействие со стороны вязкой среды. Для указанных систем впервые сформулированы и доказаны условия устойчивости процесса самонастройки, а также возникновения и существования режимов скольжения с учетом особенностей нелинейных многомерных и многосвязных ОУ.
- Разработана методика расчета регуляторов с учетом ограничений сигналов управления, обеспечивающая наилучшие показатели качества при изменении параметров ОУ в заданных диапазонах. Получена оценка робастности СПС при наличии неидеальностей переключающих элементов. Установлены и строго обоснованы зависимости между характеристиками разрывных управляющих сигналов и текущим состоянием СНС и СПС.
- Предложены методы адаптивной подстройки управляющих устройств в СНС и СПС, основанные на указанных зависимостях. Это позволило расширить диапазон отрабатываемых входных воздействий и уменьшить нагрузку на исполнительные элементы в благоприятных режимах работы СНС, а также существенно повысить быстродействие децентрализованных и централизованных СПС за счет более полного использования запаса мощности движителей (без идентификации текущего состояния объекта).
- Разработан новый метод формирования пространственной траектории движения НПА, основанный на дополнительной коррекции программных сигналов и позволяющий автоматически уменьшать скорость этого движения при недостаточном ресурсе мощности в некоторых каналах управления.
2.Дыда А.А., Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Синтез системы с переменной структурой для управления движением подводного робота // Известия РАН. Теория и системы управления. – 2000. – №1. – С.155-162.
3.Филаретов В.Ф., Лебедев А.В., Юхимец Д.А. Синтез и исследование нелинейной самонастраивающейся системы управления движителями подводного аппарата // Известия ВУЗов. Электромеханика. – 2000. – №4. – С.60-64.
4.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Децентрализованное адаптивное управление скоростью движения подводного робота // Мехатроника. – 2000. – №6. – С.35-39.
5.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф., Стаценко О.М. Многоканальная самонастраивающаяся система централизованного управления движением подводного робота // Мехатроника. – 2001. – №9. – С.41-45.
6.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Синтез самонастраивающейся системы с эталонной моделью для управления скоростью пространственного движения подводного аппарата // Известия РАН. Теория и системы управления. – 2002. – №2. – С.170-176.
7.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Синтез многоканальной системы с переменной структурой для управления пространственным движением подводного аппарата // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2005. – №3. – С.18-26.
8.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Анализ системы второго порядка с переменной структурой и неидеальностью переключающего устройства // Автометрия. – 2006. – Т.42. – №2. – С.21-28.
9.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Система с переменной структурой для централизованного управления движением автономного подводного аппарата // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2009. – №4. – С.73-78.
10.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Система со скользящим режимом для управления многомерным нестационарным линейным объектом // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2010. – Т.8. – №8. – С.16-23.
11.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Исследование зависимости параметра скольжения от текущего состояния адаптивной системы с переменной структурой // Дальневосточный математический журнал. – 2000. – №1.–С.74-85.
12.Филаретов В.Ф., Алексеев Ю.К., Лебедев А.В. Системы управления подводными роботами. – М.: Круглый год, 2001. – 288 с.
13.Филаретов В.Ф., Лебедев А.В., Юхимец Д.А. Устройства и системы управления подводных роботов. – М.: Наука, 2005. – 270 с.
14.Патент России №2147000. Устройство для программного управления манипулятором / В.Ф.Филаретов, А.В.Лебедев. Бюл. №9, 2000.
15.Патент России №2147001. Устройство для управления движителем подводного робота / А.В.Лебедев, В.Ф.Филаретов, А.А.Дыда. Бюл. №9, 2000.
16.Патент России №2147985. Устройство для управления движителем подводного робота / В.Ф.Филаретов, А.В.Лебедев, Д.А.Юхимец. Бюл. №12, 2000.
17.Патент России №2187426. Самонастраивающийся электропривод робота / В.Ф.Филаретов, А.Н.Жирабок, А.В.Лебедев, А.Е.Шумский. Бюл. №23, 2002.
18.Патент России №2191106. Устройство для управления движителем подводного робота / А.В.Лебедев, В.Ф.Филаретов. Бюл. №29, 2002.
19.Патент России № 2208241. Самонастраивающийся электропривод робота / В.Ф.Филаретов, A.В.Лебедев. Бюл. №19, 2003.
20.Патент России № 2209718. Устройство для управления движителем подводного робота / В.Ф.Филаретов, Д.А.Юхимец, А.В.Лебедев. Бюл. №22, 2003.
21.Патент России № 2230654. Устройство для управления подводным роботом / А.В.Лебедев, В.Ф.Филаретов. Бюл. №17, 2004.
22.Патент России № 2258601. Устройство для управления приводом робота / В.Ф.Филаретов, А.Н.Жирабок, А.В.Лебедев. Бюл. №23, 2005.
23.Патент России № 2309444. Самонастраивающийся электропривод робота / В.Ф.Филаретов, А.В.Лебедев, А.Н.Жирабок, Д.А.Юхимец. Бюл. №30, 2007.
24.Патент России № 2312007. Устройство для управления приводом робота / В.Ф.Филаретов, А.В.Лебедев, А.Н.Жирабок, Д.А.Юхимец. Бюл. №34, 2007.
25.Патент России № 2335389. Устройство для управления приводом робота / В.Ф.Филаретов, А.Н.Жирабок, А.А.Кацурин, А.В.Лебедев, Д.А.Юхимец. Бюл. №28, 2008.
26.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Разработка и исследование многомерной СПС с нелинейной коррекцией для управления пространственной ориентацией подводного аппарата // Материалы IV Всероссийской конференции “Математика, информатика, управление” (CD-ROM). – Иркутск. – 2005. – С.1-9.
27.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Синтез системы с переменной структурой для управления многомерным нестационарным линейным объектом // Доклады VIII Международной научно-технической конференции “Кибернетика и высокие технологии XXI века”. – Воронеж. – 2007. – С.41-50.
28.Лебедев А.В. Синтез алгоритма и устройства формирования траектории движения динамического объекта с учетом ограничений на управляющие сигналы // Материалы IX Международной Четаевской конференции “Аналитическая механика, устойчивость и управление движением”. – Иркутск. – 2007. – Т.4. – С.137-145.
29.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Синтез робастной системы управления пространственным движением автономного подводного аппарата // Материалы II Международной конференции “Технические проблемы освоения Мирового океана”. – Владивосток. – 2007. – С.117-122.
30.Лебедев А.В., Филаретов В.Ф. Разработка методов синтеза систем с разрывным управлением для автономных подводных роботов // Материалы Международной научно-технической конференции “Мехатроника, автоматизация, управление”. – Дивноморское. – 2009. – С.82-84.
31.Filaretov V.F., Dyda A.A., Lebedev A.V. The Sliding Mode Adaptive Control System for Autonomous Underwater Robot // Proc. of The 7th Int. Conf. on Advanced Robotics. Catalonia, Spain, 1995, Vol.8, pp. 263-266.
32.Filaretov V.F., Lebedev A.V., Dyda A.A. The Underwater Robot Thruster Control System with Non-Linear Correction and Reference Model Self-Adjustment // CD-ROM Proc. of The European Control Conf. Karlsruhe, Germany, 1999, pp. 1-6.
33.Lebedev A.V. The Analysis of Variable Structure System with Control Signal Saturation // Proc. of The IASTED International Conf. Automation, Control and Information Technology. Novosibirsk, Russia, 2002, pp. 494-498.
34.Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Adaptive Control System with Reference Model for Autonomous Underwater Vehicle // The CD-ROM Proc. Of The ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition. New Orleans, Louisiana, 2002, pp. 1-6.
35.Lebedev A.V. The Features of Reference Model Self-Adjustment Application in Conditions of Control Signal Saturation // Proc. of The IASTED Int. Conf. Intelligent Systems and Control. Tsukuba, Japan, 2002, pp. 18-23.
36.Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Multi-Dimentional Variable Structure System for Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of The Sixth ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symp. Vladivostok, Russia, 2004, pp. 236-240.
37.Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Analysis of Variable Structure System with The Non-Ideal Switching Device // Proc. of The Second IASTED International Conf. Automation, Control and Information Technology (Automation, Control and Applications). Novosibirsk, Russia, 2005, pp. 420-424.
38.Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Variable Structure System with Nonlinear Correction for the Centralized Control of Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of The 6th Asian Control Conf. Bali, Indonesia, 2006, pp. 923-930.
39.Lebedev A.V., Filaretov V.F. Sliding Mode Control of Multidimensional Nonstationary Nonlinear Object // Proc. of The Ninth IASTED International Conf. Control and Applications. Montreal, Quebec, Canada, 2007, pp. 261-266.
40.Lebedev A.V., Filaretov V.F. Variable Structure System for the Control of Multidimensional Nonstationary Linear Object // Proc. of The 16th Int. Conf. on Control Systems and Computer Science. Bucharest, Romania, 2007, pp. 601-605.
41.Lebedev A.V., Filaretov V.F. Multi-Channel Variable Structure System for the Control of Autonomous Underwater Vehicle // Proc. of The IEEE International Conf. on Mechatronics and Automation. Harbin, China, 2007, Vol. I, pp. 221-226.
42.Lebedev A.V., Filaretov V.F. Synthesis of Variable Structure System for the Complex Dynamic Object // CD-ROM Proc. of The IEEE/ASME International Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics. Zurich, Switzerland, 2007, pp. 1-5.
43.Lebedev A.V., Filaretov V.F. Variable Structure System with the Adaptive Adjustment of Sliding Surfaces // Proc. of The IEEE/ASME International Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics. Xian, China, 2008, pp. 1248-1253.
44.Lebedev A.V., Filaretov V.F. The Synthesis of Multi-Channel Adaptive Variable Structure System for the Control of AUV // Proc. of The IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Nice, France, 2008, pp. 2834-2839.
45.Lebedev A., Filaretov V., Nesenchuk A. The Analysis of Adaptive System with Reference Model Self-Adjustment and Control Signal Saturation // Proc. of The IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. Changchun, China, 2009, pp. 2841-2845.
46.Lebedev A.V. The Synthesis of Multi-Channel Adaptive Control System for the Autonomous Underwater Robot // Proc. of the First Russia and Pacific Conf. on Computer Technology and Applications. Vladivostok, Russia, 2010, pp. 324-328.
47.Lebedev A. The Multi-Dimensional Adaptive Control System with Reference Model for the AUV // Proc. of the IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. Xian, China, 2010, pp. 1837-1841.