ИПУ РАН

76549

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Анализ агрегационного поведения мобильных роботов в алгоритме стайного управления при естественных ограничениях

ISBN/ISSN: 

1819-3161

DOI: 

10.25728/pu.2024.1.7

Наименование источника: 

  • Проблемы управления

Обозначение и номер тома: 

№ 1

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2024

Страницы: 

79-89
Аннотация
Исследована задача агрегации группы мобильных роботов в свободном пространстве в предположении, что робот имеет информацию только о положении и курсе ближайших соседей, дополнительная информация, такая как групповая цель, у него отсутствует. Подобная задача является первым этапом выполнения миссии группой роботов; показано, что ее решение возможно при выполнении некоторых условий. Предложен алгоритм стайного управления, основанный на метрико-топологическом подходе, в предположении, что существуют ограничения на маневрирование. Выбраны размеры и конфигурация арен и заданы требования к относительному расположению роботов в начальный момент времени. На основе имитационного моделирования для выбранных характеристик роботов определены параметры модели, позволяющие достичь заданной согласованности движения стаи по направлению, избежать кластеризации и выдержать безопасное расстояние во время всей миссии.

Библиографическая ссылка: 

Ефремов А.Ю. Анализ агрегационного поведения мобильных роботов в алгоритме стайного управления при естественных ограничениях // Проблемы управления. 2024. № 1. С. 79-89.

Публикация имеет версию на другом языке или вышла в другом издании, например, в электронной (или онлайн) версии журнала: 

Да

Связь с публикацией: 

76443

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Динамическое дифференцирование и сглаживание зашумленных сигналов, задающих траекторию беспилотного летательного аппарата

Электронная публикация: 

Да

ISBN/ISSN: 

1819-2467

DOI: 

10.25728/ubs.2024.107.8

Наименование источника: 

  • Управление большими системами

Обозначение и номер тома: 

вып. 107

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2024

Страницы: 

142-161
Аннотация
На примере беспилотного летательного аппарата самолетного типа рассматривается проблема создания единого комплексного подхода к фильтрации и сглаживанию опорных траекторий, представляющих собой сигнальные задающие воздействия, и к восстановлению их производных. Для решения данной проблемы разработаны методы построения и алгоритмы настройки динамического генератора допустимых траекторий. Система дифференциальных уравнений, которой описывается генератор заданий, соответствует канонической модели объекта управления «вход – выход». Выходные переменные генератора отслеживают опорный зашумленный и негладкий векторный сигнал задающих воздействий. Таким образом, генератор представляет собой следящий дифференциатор. Для синтеза его локальных связей и корректирующих воздействий применяются гладкие и ограниченные сигмоидальные функции с ограниченными производными. Такой подход позволяет учитывать ограничения на скорость и ускорение конкретного летательного аппарата, поэтому выходные переменные следящего дифференциатора порождают сглаженную естественным образом пространственную кривую и ее производные, которые используются в системе управления объектом в качестве реализуемой эталонной траектории. Результаты численного моделирования продемонстрировали эффективность разработанного подхода к динамическому дифференцированию и сглаживанию векторных сигналов как в детерминированном случае, так и в присутствии шума. Проведен сравнительный анализ динамических генераторов с различными вариантами установки дополнительных фильтров нижних частот. Применение предложенного подхода возможно для обработки задающих воздействий различных объектов управления, динамическая модель которых приводима к каноническому виду.

Библиографическая ссылка: 

Кокунько Ю.Г. Динамическое дифференцирование и сглаживание зашумленных сигналов, задающих траекторию беспилотного летательного аппарата // Управление большими системами. 2024. вып. 107. С. 142-161.

76434

Автор(ы): 

Автор(ов): 

2

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Реализация комбинированного управления в системе слежения для однозвенного манипулятора с неопределенным входом

Электронная публикация: 

Да

ISBN/ISSN: 

1819-2467

DOI: 

10.25728/ubs.2024.107.03

Наименование источника: 

  • Управление большими системами

Обозначение и номер тома: 

вып. 107

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2024

Страницы: 

43-65
Аннотация
Объектом управления является однозвенный манипулятор с гибким шарниром, функционирующий в условиях параметрической неопределенности и воз-действия внешних неконтролируемых возмущений. Динамика токового контура не учитывается. В качестве управления рассматривается ток якоря двигателя постоянного тока, который может быть пересчитан в крутящий момент, приложенный к валу редуктора. Ставится задача синтеза динамической обратной связи, обеспечивающей заданные изменения углового положения манипулятора в следующих нетипичных предположениях: 1) измерениям доступно только текущее отклонение положения манипулятора от заданного сигнала (ошибка слежения); 2) множитель перед управлением точно не известен. Первый фактор предписывает переход к блочной форме «вход – выход» относительно ошибки слежения для решения задачи наблюдения и синтеза динамической обратной связи на основе смешанных переменных (комбинаций переменных состояния, внешних воздействий и их производных). К основным полученным научным результатам относится, во-первых, метод проектирования наблюдателя смешанных переменных минимально возможной размерности с кусочно-линейной коррекцией на основе измерений ошибки слежения. Для упрощения настройки параметров наблюдателя в одном алгоритме одновременно используются и принципы построения наблюдателя состояния, и дифференциатора внешних сигналов. Второй основной результат – метод формирования комбинированного управления с компенсацией согласованных возмущений в условиях неопределенного множителя перед управлением. Приведены результаты численного моделирования, которые демонстрируют робастность замкнутой системы и гарантированную стабилизацию ошибки слежения с заданной точностью при изменении внешних возмущений, задающих воздействий и неопределенных параметров в допустимых диапазонах.

Библиографическая ссылка: 

Краснов Д.В., Антипов А.С. Реализация комбинированного управления в системе слежения для однозвенного манипулятора с неопределенным входом // Управление большими системами. 2024. вып. 107. С. 43-65.

76405

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Компенсация наведенной помехи и решение задачи относительного позиционирования в электромагнитном поле двух диполей

ISBN/ISSN: 

1819-2467

DOI: 

0.25728/ubs.2024.107.09

Наименование источника: 

  • Управление большими системами: сборник трудов

Обозначение и номер тома: 

вып. 107

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2024

Страницы: 

162-178
Аннотация
Решение задачи относительного позиционирования источника и приёмника переменного магнитного поля заключается в определении радиус-вектора между рассматриваемыми объектами и их взаимной ориентации. Рассмотрены алгоритмы относительного позиционирования в электромагнитном поле двух диполей в трёхмерной и двумерной постановках. Проведено сравнение результатов, полученных при обработке экспериментальных данных аэроэлектроразведочной системы ЕМ4Н. Также проведена компенсация наведенной помехи по измерениям поля двух диполей для аэроэлектроразведочных систем ЭКВАТОР и ЕМ4Н в нескольких модификациях: с креплением петли передатчика на фюзеляже вертолета Ми-8, с креплением петли передатчика на фюзеляже самолета Ан-3, с буксируемой петлей передатчика за вертолетом Eurocopter AS350B3. Выполнено сравнение с традиционным методом компенсации по измерениям поля трёх диполей. Анализировались остаточные после компенсации помех сигналы. Показано, что качество компенсации в поле двух диполей не уступает традиционному.

Библиографическая ссылка: 

Третьякова Е.А. Компенсация наведенной помехи и решение задачи относительного позиционирования в электромагнитном поле двух диполей // Управление большими системами: сборник трудов. 2024. вып. 107. С. 162-178.

76404

Автор(ы): 

Автор(ов): 

2

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Об устойчивости численного метода неявной адаптации модели нестационарной теплопроводности к теплофизическим параметрам твердого тела

Электронная публикация: 

Да

ISBN/ISSN: 

1819-2467

DOI: 

10.25728/ubs.2024.107.4

Наименование источника: 

  • Управление большими системами

Обозначение и номер тома: 

вып. 107

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2024

Страницы: 

66-87
Аннотация
Работа посвящена анализу алгоритмической устойчивости и сложности модели нестационарной теплопроводности с неявной адаптацией к теплофизическим параметрам нагреваемого твердого тела. В основе метода неявной адаптации лежит замена таких параметров как теплоемкость, теплопроводность и плотность в уравнении нестационарной теплопроводности на два безразмерных настраиваемых коэффициента, равномерно дискретизированных по всему времени жизни модели, с дальнейшей их настройкой при помощи модифицированного метода стохастического градиентного спуска. Для того чтобы обеспечить стабильность расчетов такой модели на ЭВМ, в предыдущих исследованиях были определены ограничения, которые позволили получить устойчивость, равную 64%. Предполагалось, что оставшиеся 36% были следствием нарушения этих ограничений в процессе коррекции. В данной работе предлагаются алгоритмические ограничения, которые позволяют решить данную проблему. Повторные эксперименты показали, что применение предложенного подхода позволяет повысить устойчивость с 64% до 98%. Также в процессе исследования было проведено аналитическое сравнение классов алгоритмической сложности для моделей с неявной адаптацией и с «групповой явной» адаптацией. В результате было установлено, что предложенный численный метод обладает более низкой алгоритмической сложностью, чем конечно-разностный метод с «групповой явной» адаптацией.

Библиографическая ссылка: 

Жуков П.И., Глущенко А.И. Об устойчивости численного метода неявной адаптации модели нестационарной теплопроводности к теплофизическим параметрам твердого тела // Управление большими системами. 2024. вып. 107. С. 66-87.

76403

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Учёт влияния структуры сложной системы при управлении рисками

Электронная публикация: 

Да

ISBN/ISSN: 

1819-2467

DOI: 

10.25728/ubs.2024.107.5

Наименование источника: 

  • Управление большими системами: сборник трудов

Обозначение и номер тома: 

вып. 107

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2024

Страницы: 

88–106
Аннотация
Теоретико-игровые модели «Защитник – Атакующий» и «Защитник – Атакующий – Защитник» часто используются в качестве базовых для постановки задач управления рисками. При этом стратегии игроков обычно задаются на множествах допустимых распределений располагаемых игроками ограниченных ресурсов. Возможность дополнительного снижения риска Защитником путём управления составом или структурой защищаемой системы в классических постановках не рассматривается, поскольку на практике подобные действия для него нехарактерны или вовсе невозможны. В то же время вопрос о влиянии структуры системы на её уязвимость весьма актуален на этапе проектирования системы, в связи с чем возникает потребность в методах сравнения структур между собой. В статье предложена модификация классической постановки задачи минимизации интегрального риска сложной системы, позволяющая количественно учесть влияние размещения элементов системы внутри заданной структуры на значение её интегрального риска. Приведено решение поставленной задачи для наиболее простого частного случая – простой цепи, а также представлен алгоритм построения структуры сложной системы, минимизирующей риск. Полученный результат в дальнейшем будет использован для поиска решений этой задачи в случае структур более сложных топологий, в частности древовидных.

Библиографическая ссылка: 

Широкий А.А. Учёт влияния структуры сложной системы при управлении рисками // Управление большими системами: сборник трудов. 2024. вып. 107. С. 88–106.

76396

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Доклад

Название: 

Учёт влияния структуры сложной системы на её интегральный риск на примере задачи оптимального размещения элементов в простой цепи

ISBN/ISSN: 

978-5-91450-271-0

Наименование конференции: 

  • 31-я Международная конференция «Проблемы управления безопасностью сложных систем» (ПУБСС'2023, Москва)

Наименование источника: 

  • Материалы 31-й Международной конференции «Проблемы управления безопасностью сложных систем» (ПУБСС'2023, Москва)

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2023

Страницы: 

519–524
Аннотация
Задачи управления рисками сложной системы путём модификации её структуры редко ставятся на практике ввиду того, что такие изменения либо требуют значительных затрат, либо невозможны вовсе. В то же время вопрос о влиянии структуры системы на её интегральный риск весьма актуален на этапе проектирования. В настоящей работе представлена постановка задачи оптимального размещения элементов сложной системы внутри фиксированной структуры и приведено её решение для частного случая — простой цепи. Полученный результат будет использован при поиске решений поставленной задачи для структур более сложных топологий — в частности, древовидных. В результате должен получиться математический аппарат для количественного сравнения структур между собой по критерию влияния на интегральный риск сложной системы.

Библиографическая ссылка: 

Широкий А.А. Учёт влияния структуры сложной системы на её интегральный риск на примере задачи оптимального размещения элементов в простой цепи / Материалы 31-й Международной конференции «Проблемы управления безопасностью сложных систем» (ПУБСС'2023, Москва). М.: ИПУ РАН, 2023. С. 519–524.

76335

Автор(ы): 

Автор(ов): 

2

Параметры публикации

Тип публикации: 

Доклад

Название: 

ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛЕОНТЬЕВА С НЕПРЕРЫВНЫМ ВРЕМЕНЕМ КАК УПРАВЛЯЕМАЯ СИСТЕМА

Электронная публикация: 

Да

ISBN/ISSN: 

978-5-91450-270-3

DOI: 

10.25728/mlsd.2023.0299

Наименование конференции: 

  • 16-я Международная конференция «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва)

Наименование источника: 

  • Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва)

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2023

Страницы: 

299-305
Аннотация
Открытая динамическая модель В.В. Леонтьева с непрерывным временем рассматривается как линейная динамическая система с управлением. В исследуемой модели управлением служит функция непроизводственного потребления. Получены необходимые условия замкнутости технологического множества — условия корректности модели, а именно, возможности применения «крайних» режимов производства.

Библиографическая ссылка: 

Никаноров С.О., Павлова Н.Г. ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЛЕОНТЬЕВА С НЕПРЕРЫВНЫМ ВРЕМЕНЕМ КАК УПРАВЛЯЕМАЯ СИСТЕМА / Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва). М.: ИПУ РАН, 2023. С. 299-305.

76327

Автор(ы): 

Автор(ов): 

2

Параметры публикации

Тип публикации: 

Доклад

Название: 

Положение равновесия в модели открытого рынка с эластичностями степенного вида

ISBN/ISSN: 

978-5-91450-270-3

DOI: 

10.25728/mlsd.2023

Наименование конференции: 

  • 16-я Международная конференция «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD'2023, Москва)

Наименование источника: 

  • Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва)

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2023

Страницы: 

1672--1679
Аннотация
В статье рассматривается модель открытого рынка с эластичностями как функциями цены, имеющими степенной вид. Для этой модели получены достаточные условия существования положения равновесия. Результаты подкреплены численным экспериментом

Библиографическая ссылка: 

Котюков А.М., Павлова Н.Г. Положение равновесия в модели открытого рынка с эластичностями степенного вида / Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва). М.: ИПУ РАН, 2023. С. 1672--1679.

76319

Автор(ы): 

Автор(ов): 

1

Параметры публикации

Тип публикации: 

Доклад

Название: 

ИНТЕГРАЦИЯ ДЕНЕГ И ФИНАНСОВ В МОДЕЛЬ ОБЩЕГО РАВНОВЕСИЯ ЭРРОУ: РАСЧЁТЫ НА ПРИМЕРАХ КУСОЧНО-ЛИНЕАРИЗОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ

Электронная публикация: 

Да

ISBN/ISSN: 

978-5-91450-270-3

DOI: 

10.25728/mlsd.2023.0768

Наименование конференции: 

  • 16-я Международная конференция «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD'2023, Москва)

Наименование источника: 

  • Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва)

Город: 

  • Москва

Издательство: 

  • ИПУ РАН

Год издания: 

2023

Страницы: 

768-781
Аннотация
В общефилософском смысле для решения задачи интеграции макро- и микроэкономики, требуется ввести деньги и финансы в модель Эрроу. Это невозможно без ввода волатильности (в качестве эндогенной переменной системы). Мы, моделируем волатильность совместно с вектором целевых финансовых рычагов для набора всех технологий, что приводит к равновесию Нэша не очень далеко от границы утраты устойчивости долгосрочного ценового равновесия, когда целевые финансовые рычаги оказываются индивидуальными "bestresponse" на обусловленные коллективным набором рычагов макроэкономические колебания. В теоретикоигровом аспекте это является прямым аналогом (частным случаем) трагедии общего ресурса - раздела перегружаемого общественного блага. В вычислительном же плане моделирование могло бы потребовать многосерийного расчета многомерных динамических траекторий, но данную алгоритмически и вычислительно непростую задачу удалось приближенно свести к системам (иногда явно разрешимых) статических тензорнолинейных уравнений.

Библиографическая ссылка: 

Кривошеев О.И. ИНТЕГРАЦИЯ ДЕНЕГ И ФИНАНСОВ В МОДЕЛЬ ОБЩЕГО РАВНОВЕСИЯ ЭРРОУ: РАСЧЁТЫ НА ПРИМЕРАХ КУСОЧНО-ЛИНЕАРИЗОВАННЫХ МОДЕЛЕЙ / Труды 16-й Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем» (MLSD’2023, Москва). М.: ИПУ РАН, 2023. С. 768-781.

Страницы