Управление группой квадрокоптеров методом вариационного аналитического программирования

Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов


Авторы

Дивеев А. И. 1*, Конырбаев Н. Б. 2**

1. Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, ФИЦ ИУ РАН, ул. Вавилова, 44/2, Москва, 119333, Россия
2. Российский университет дружбы народов, ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, 117198, Россия

*e-mail: aidiveev@mail.ru
**e-mail: n.konyrbaev@mail.ru

Аннотация

Рассмотрена прикладная задача мониторинга области с помощью группы квадрокоптеров. Задачи решается в два этапа. На первом этапе решаем задачу поиска оптимальных маршрутов для каждого квадрокоптера. Задача является разновидностью задачи коммивояжера для группы объектов в трехмерном пространстве и относится к классу NP-трудных вычислительных задач. Для решения задачи применяем вариационный генетический алгоритм. На втором этапе решаем задачу синтеза управления квадрокоптерами для их оптимального движения по найденным маршрутам. Для решения задачи синтеза используем новый метод символьной регрессии, метод вариационного аналитического программирования.

Ключевые слова

синтез системы управления, метод вариационного аналитического программирования, летающий робот, задача маршрутизации группы квадрокоптеров

Библиографический список

  1. Лубенцова Е.В., Лубенцов В.Ф. Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов: Учебное пособие. – Ставрополь: Изд-во Северо-Кавказского федерального университета, СКФУ, 2015. – 114 с.

  2. Помазуева Е.А. Программное обеспечение для решения задачи параметрического синтеза оптимального в среднем обобщенного ПИД-регулятора в задаче управления полетом // Труды МАИ. 2015. № 83. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=62328

  3. Немыченков Г.И. Приближенный синтез оптимальных дискретных систем автоматного типа // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=73376

  4. Кондратьев Г.В. Геометрическая теория синтеза оптимальных стационарных гладких систем управления. – М.: Наука. Физматлит, 2003. – 144 c.

  5. Матюшин М.М., Луценко Ю.С., Гершман К.Э. Синтез структуры органа управления полетом космических группировок // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=72869

  6. Koza J.R. Genetic Programming: On the Programming of Computers by Means of Natural Selection. Cambridge, Massachusetts, London, MA: MIT Press, 1992. 819 p.

  7. Дивеев А.И. Приближенные методы решения задачи синтеза оптимального управления. – М.: Изд-во ВЦ РАН, 2015. – 184 с.

  8. Дивеев А.И. Численный метод сетевого оператора для синтеза системы управления с неопределенными начальными значениями// Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. № 2. С. 63-78.

  9. Zelinka I. Analytic programming by Means of SOMA Algorithm. In Proceedings of 8th International Conference on Soft Computing Mendel’02, Brno, Czech Republic. 2002, pp. 93-101.

  10. Дивеев А.И., Конырбаев Н.Б. Вычислительный метод вариационного аналитического программирования для синтеза системы управления // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 2. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=12401

  11. Дивеев А.И., Конырбаев Н.Б. Применение метода вариационного аналитического программирования для синтеза управления летающим роботом // Фундаментальные исследования. 2015. № 3. С. 51–57.

  12. Diveev A.I., Ibadulla S.I., Konyrbaev N.B., Shmalko E.Yu. Variational Analytic Programming for Synthesis of Optimal Control for Flying Robot/ A.I. Diveev, S.I. Ibadulla, N.B. Konyrbaev, E.Yu Shmalko // Preprints of the 11th IFAC Symposium on Robot Control, Salvador, BA, Brazil, August 26-28, 2015, pp. 82-87.

  13. Дивеев А.И., Конырбаев Н.Б. Синтез системы управления летающего робота методом вариационного аналитического программирования // Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16. № 2. С. 47-52.

  14. Diveev A.I., Konyrbaev N.B., Sofronova E.A. Method of binary analytic programming to look for optimal mathematical expression // XIIth International Symposium «Intelligent Systems», INTELS’16, Moscow, 5-7 October 2016, pp. 597 – 604.

  15. Моисеев Д.В., Чинь В.М., Мозолев Л.А., Моисеева С.Г., Фам С.К. Маршрутизация полета легкого беспилотного летательного аппарата в поле постоянного ветра на основе решения разновидностей задачи коммивояжера // Труды МАИ. 2015. № 79. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=55782

  16. Guerrero J., Lozano R. Flight Formation Control, London, John Wiley & Sons, 2012, 342 p.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2019

Вход