ИСТИНА

Разработка конструктивных методов управления сложными динамическими объектами, функционирующими при наличии различного рода возмущений и неопределенностей (координатных, параметрических, структурных). В рамках данной проблемы предполагается рассмотреть различные типы объектов: линейные системы, переключаемые системы с интервальными неопределенностями и режимами различных порядков, системы с запаздываниями в управлении, нелинейные аффинные системы, мультиагентные системы, описывающие группы беспилотных аппаратов. Для указанных систем будут рассмотрены, главным образом, задачи стабилизации и идентификации. Также планируется разработка программной платформы, основанной на системе компьютерного моделирования, необходимой для проведения экспериментов и тестирования алгоритмов управления.

Development of constructive methods for controlling complex dynamic objects operating under the various types of disturbances and uncertainties (coordinate, parametric, structural). Within the framework of this problem it is proposed to consider various types of objects, such as linear systems, switched systems with interval uncertainties and modes of various orders, systems with control delays, nonlinear affine systems, multi-agent systems describing groups of unmanned vehicles. For the specified systems mainly stabilization and identification problems will be considered. It is also planned to develop a computer modeling system based software platform which is necessary for conducting experiments and testing control algorithms.

Предполагается получить следующие результаты: - метод синтеза новых цифровых регуляторов, основанный на построении дискретной модели, не содержащей запаздываний для замкнутой непрерывно-дискретной системы с запаздываниями и сведении исходной задачи стабилизации к задаче стабилизации переключаемой дискретной системы с режимами различных динамических порядков; -новый метод стабилизации нелинейной аффинной системы с неопределенной правой частью, основанный на исследовании ее кусочно-линейной аппроксимации в виде переключаемой аффинной системы; -алгоритмы построения асимптотических наблюдателей, основанные  на скользящих режимах, в том числе высших порядков; -алгоритмы построения функциональных наблюдателей заданного динамического порядка с неисчезающей ошибкой с получением оценки на ошибку; -алгоритмы равномерного распределения агентов на основе локальной информации (информации от ближайших соседей); -алгоритмы формирования строя заданной структуры на основе информации от соседей с условиями робастности алгоритмов формирования строя автономных агентов; -метод синтеза регулятора переменной структуры на основе использования нейросети в качестве наблюдателя активных режимов переключаемой системы для стабилизации переключаемой дискретной системы с режимами различных динамических порядков; -данные сравнительного анализа метода стабилизации переключаемой интервальной системы с использованием регулятора переменной структуры и неидеального наблюдателя на основе нейросетей и классических методов теории адаптивных систем для управления объектами в условиях параметрической неопределенности (с точки зрения качества работы регуляторов в зависимости от времени задержки в переключениях режимов); -методы построения фильтра Калмана для систем с квантованным выходом на случай систем с несколькими выходами; -pазработанная программная платформа для проведения экспериментов и тестирования алгоритмов управления. Полученные результаты могут иметь как теоретическое значение, так и практическое применение во многих технических областях, таких как: производство измерительной техники, в системах передачи информации, в робототехнике.

За последние пять лет членами коллектива получены результаты, являющиеся основой для решения поставленных задач. Так, в работе Ильина А.В., Фурсова А.С. "Стабилизация переключаемой системы с соизмеримыми запаздываниями при медленных переключениях" предложена процедура дискретизации для замкнутой непрерывно-дискретной системы с запаздываниями, позволяющая свести ее к переключаемой дискретной системе без запаздываний с последующим построением стабилизирующего регулятора. Данную методику планируется обобщить для случая переключаемой системы с параметрической неопределенностью. Результаты статьи Фурсова А.С., Мосоловой Ю.М. "Теоретические аспекты построения нейрорегулятора для переключаемых систем" являются основой для разработки алгоритма построения нейрорегулятора для переключаемых дискретных систем с режимами различных динамических порядков. В работе Ильина А.В., Мосоловой Ю.М., Фомичева В.В., Фурсова А.С. "О проблеме стабилизации переключаемых систем" приведен обзор методов стабилизации переключаемых линейных систем регуляторами различных типов, разработанных коллективом за последние 10 лет. Работа Фурсова А.С., Крылова П.А. "О расширении множества разбиений пространства состояний для устойчивой переключаемой аффинной системы" является основой для разработки алгоритма стабилизации нелинейной аффинной системы с неопределенной правой частью. Работы Фомичева В.В., Самарина А.И. "Каскадный супер-скручивающий наблюдатель для линейных мультиагентных систем без коммуникации", Фомичева В.В., Высоцкого А.О. "Точная оценка ошибки наблюдения для алгоритма “супер-скручивания” при наличии погрешности измерений", Фомичева В.В., Каменщикова М.А. "Синтез субоптимальных фильтров для многосвязных дискретных систем", посвященные построению наблюдателей состояния для динамических систем, позволяют продолжить исследования о возможности идентификации состояния в случаях наличия возмущений в измеряемых переменных.