Системы позиционно-траекторного управления перемещением подвижных объектов на основе неустойчивых режимов.
Области применения: системы планирования траекторий перемещения мобильных роботов, функционирующих в космическом пространстве, воздушной, водной среде и на земной поверхности.
Особенности: задание требований к траектории перемещения в виде линейных и квадратичных форм, обеспечивается асимптотическая устойчивость спланированных траекторий в нормальном режиме работы, искусственное введение объектов в неустойчивый режим с помощью бифуркационного параметра для выхода из затруднительных ситуаций.
Преимущества перед другими подходами: небольшой объем требуемых априорных данных, не требуется предварительное картографирование среды, простота реализации, сопряжение подсистем планирования перемещений (стратегического уровня системы управления) с тактическим, регуляторным уровнем.
Список основных публикаций:
1. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Gaiduk, A., Kolesnikov, A. Control method for heterogeneous vehicle groups control in obstructed 2-D environments // Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 2016, 9812, pp. 40-47.
2. Pshikhopov, V., Gurenko, B., Beresnev, M., Nazarkin, A. Implementation of underwater glider and identification of its parameters // Jurnal Teknologi 78 (6-13), pp. 109-114.
3. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Kolesnikov, A., Fedorenko, R., Gurenko, B. Decentralized Control of a Group of Homogeneous Vehicles in Obstructed Environment // Journal of Control Science and Engineering 2016, 7192371.
4. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Gurenko, B., Beresnev, M. Basic algorithms of adaptive position-path control systems for mobile units // ICCAS 2015 — 2015 15th International Conference on Control, Automation and Systems, Proceedings.
5. Pshikhopov, V., Gurenko, B., Beresnev, M.Research of algorithms for approaching and docking underwater vehicle with underwater station // MATEC Web of Conferences, 2015, 34, 04006.
6. Pshikhopov, V.K., Pogosov, D.B. Cross-country robotized vehicles control: Fuel saving technique // International Journal of Mathematical Models and Methods in Applied Sciences, 2015, 9, pp. 211-217.
7. Pshikhopov, V.K., Medvedev, M.Y., Gurenko, B.V. Homing and docking autopilot design for autonomous underwater vehicle // Applied Mechanics and Materials, 2014, 490-491, pp. 700-707.
8. Medvedev, M., Pshikhopov, V. Design of robust control for block nonlinear systems by lyapunov functions method // Advanced Materials Research, 2014, 1049-1050, pp. 1048-1055.
9. Pshikhopov, V.K., Fedotov, A.A., Medvedev, M.Yu., Medvedeva, T.N., Gurenko, B.V. Position-trajectory system of direct adaptive control marine autonomous vehicles // 2014 the 4th International Workshop on Computer Science and Engineering — Summer, WCSE 2014.
10. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Krukhmalev, V., Fedorenko, R., Gurenko, B. Method of docking for stratospheric airships of multibody transportation system // SAE Technical Papers 2014-September (September).
11. Pshikhopov, V.Kh., Medvedev, M.Yu., Gaiduk, A.R., Krukhmalev, V.A., Gurenko, B.V. Position-trajectory control system for unmanned robotic airship // IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline), 2014, 19, pp. 8953-8958.
12. Pshikhopov, V.Kh., Medvedev, M.Yu., Gaiduk, A.R., Gurenko, B.V. Control system design for autonomous underwater vehicle // Proceedings — 2013 IEEE Latin American Robotics Symposium, LARS 2013, 6693274, pp. 77-82.
13. Д.А. Белоглазов, В.Ф. Гузик, Е.Ю. Косенко, В.А. Крухмалев, М.Ю. Медведев, В.А. Переверзев, В.Х. Пшихопов, О.А. Пьявченко, Р.В. Сапрыкин, В.В. Соловьев, В.И. Финаев, Ю.В. Чернухин, И.О. Шаповалов. Интеллектуальное планирование траекторий подвижных объектов в средах с препятствиями / Под ред. проф. В.Х. Пшихопова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 450 с.
14. Белоглазов Д.А., Гайдук А.Р., Косенко Е.Ю., Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Соловьев В.В., Титов А.Е., Финаев В.И., Шаповалов И.О. Групповое управление подвижными объектами в неопределенных средах / Под. ред. В.Х. Пшихопова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. — 305 c.
15. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Управление подвижными объектами в определенных и неопределенных средах. М.: Наука, 2011. 350 с. ISBN 978-5-02-037509-3.
16. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Оценивание и управление в сложных динамических системах. М.: Физматлит, 2009. С. 295. ISSN 978-5-9221-1176-8.
17. Пшихопов В.Х. Управление подвижными объектами в априори неформализованных средах // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2008. Т. 89. № 12. С. 6-19.
18. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Структурный синтез автопилотов подвижных объектов с оцениванием возмущений // М., Информационно-измерительные и управляющие системы. 2006. №1. С.103-109.
19. Пшихопов В.Х. Дирижабли: Перспективы использования в робототехнике // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 5. С. 15 – 20.
20. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Сиротенко М.Ю., Носко О.Э., Юрченко А.С. Проектирование систем управления роботизированных воздухоплавательных комплексов на базе дирижаблей. // Известия ТРТУ. 2006, № 3 (58). С. 160 – 167.
21. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гайдук А.Р., Нейдорф Р.А., Беляев В.Е., Федоренко Р.В., Костюков В.А., Крухмалев В.А. Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой: математическая модель // Мехатроника, автоматизация и управление. 2013, № 6. С. 14 – 21.
22. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гайдук А.Р., Нейдорф Р.А., Беляев В.Е., Федоренко Р.В., Костюков В.А., Крухмалев В.А. Система позиционно-траекторного управления роботизированной воздухоплавательной платформой: алгоритмы управления // Мехатроника, автоматизация и управление. 2013, № 7. С. 13 – 20.
Управление перемещением подвижных объектов на основе искусственных нейронных сетей и нейроподобных структур.
Области применения: интеллектуальные системы позиционно-траекторного управления роботизированными подвижными объектами, функционирующими в условиях неопределенности внешней среды.
Особенности: техническая имитация биологических систем, обеспечивающая «разумное» поведение в сложной, априори неформализованной внешней среде, установление соответствия между участками внешней среды и реагирующими на их состояние элементами нейронной сети афферентного синтеза, искомая траектория ПО формируется, в общем случае, путем физического моделирования на нейронной сети процесса афферентного синтеза.
Преимущества перед другими подходами: простота и наглядность, малые вычислительные затраты, возможность динамического управления скоростью перемещения ПО при прохождении опасных зон, оперативное реагирование на появление динамических препятствий, определение направления перемещения подвижного объекта в реальном масштабе времени.
Список основных публикаций:
1. Pshikhopov, V., Chernukhin, Y., Fedotov, A., Pereversev, V., Krukhmalev, V. Development of intelligent control system for autonomous underwater vehicle // 2014 the 4th International Workshop on Computer Science and Engineering-Winter, WCSE 2014
2. Д.А. Белоглазов, В.Ф. Гузик, Е.Ю. Косенко, В.А. Крухмалев, М.Ю. Медведев, В.А. Переверзев, В.Х. Пшихопов, О.А. Пьявченко, Р.В. Сапрыкин, В.В. Соловьев, В.И. Финаев, Ю.В. Чернухин, И.О. Шаповалов. Интеллектуальное планирование траекторий подвижных объектов в средах с препятствиями / Под ред. проф. В.Х. Пшихопова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 450 с.
3. Белоглазов Д.А., Гайдук А.Р., Косенко Е.Ю., Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Соловьев В.В., Титов А.Е., Финаев В.И., Шаповалов И.О. Групповое управление подвижными объектами в неопределенных средах / Под. ред. В.Х. Пшихопова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. — 305 c.
4. Пшихопов В.Х., Чернухин Ю.В., Федотов А.А., Гузик В.Ф., Медведев М.Ю., Гуренко Б.В., Пьявченко А.О., Сапрыкин Р.В., Переверзев В.А., Приемко А.А. Разработка интеллектуальной системы управления автономного подводного аппарата // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2014. – № 3(152). – С. 87 – 101.
5. Finaev, V., Kobersy, I., Beloglazov, D., Kosenko, E., Soloviev, V. Design of the neuro-like learning control system for a vehicle. // WSEAS Transactions on Systems and Control, 2015, WSEAS Transactions on Systems and Control 10, pp. 328-334.
6. Beloglazov, D.A., Finaev, V.I. Development of information support aiming at investigation into trainability of hybrid adaptive neuro-fuzzy regulators. // World Applied Sciences Journal, 2013, 23 (11), pp. 1433-1440.
7. Pshikhopov, V., Chernukhin, Y.,Guzik V., Medvedev M., Gurenko B., Piavchenko A., Saprikin R., Pereversev V., Krukhmalev V. Implementation of intelligent control system for autonomous underwater vehicle // Applied mechanics and materials, 2014, p. 704.
8. Пьявченко А.О., Переверзев В.А. Комплексный метод ситуационного планирования поведения мобильного роботизированного объекта в условиях частичной неопределенности для двухмерного пространства // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2016. – № 3(176). – С. 97 – 114.
Управление перемещением подвижных объектов на основе теории нечетких множеств.
Области применения: системы планирования траекторий перемещения мобильных роботов, функционирующих в космическом пространстве, воздушной, водной среде и на земной поверхности.
Особенности: использование теории нечетких множеств и поведенческого подхода при проектировании интеллектуальных систем планирования; локальный характер получаемых траекторий; использование априорных экспертных знаний.
Преимущества перед другими подходами: возможность работы с неопределенными, неполными данными; интуитивно понятные правила управления.
Список основных публикаций:
1. Design of the neuro-like learning control system for a vehicle. Finaev, V., Kobersy, I., Beloglazov, D., Kosenko, E., Soloviev, V. // WSEAS Transactions on Systems and Control, 2015, WSEAS Transactions on Systems and Control 10, pp. 328-334
2. Development of information support aiming at investigation into trainability of hy-brid adaptive neuro-fuzzy regulators. Beloglazov, D.A., Finaev, V.I. // World Applied Sciences Journal, 2013, 23 (11), pp. 1433-1440
3. Д.А. Белоглазов, В.Ф. Гузик, Е.Ю. Косенко, В.А. Крухмалев, М.Ю. Медведев, В.А. Переверзев, В.Х. Пшихопов, О.А. Пьявченко, Р.В. Сапрыкин, В.В. Соловьев, В.И. Финаев, Ю.В. Чернухин, И.О. Шаповалов. Интеллектуальное планирование траекторий подвижных объектов в средах с препятствиями / Под ред. проф. В.Х. Пшихопова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 450 с.
4. Белоглазов Д.А., Гайдук А.Р., Косенко Е.Ю., Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Соловьев В.В., Титов А.Е., Финаев В.И., Шаповалов И.О. Групповое управление подвижными объектами в неопределенных средах / Под. ред. В.Х. Пшихопова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. — 305 c.
5. Beloglazov, D.A., Finaev, V.I. Development of information support aiming at investigation into trainability of hybrid adaptive neuro-fuzzy regulators // World Applied Sciences Journal, 2013, 23 (11), pp. 1433-1440.
6. Заргарян Ю.А., Косенко Е.Ю., Белоглазов Д.А., Финаев В.И. Формализация при управлении подвижными объектами в условиях неопределенности // Известия Волгоградского государственного технического университета, 2015, №6 (163), С. 210-217.
7. Белоглазов Д.А., Коберси И.С., Финаев В.И. Разработка адаптивного эволюционного алгоритма оптимизации на основе аппарата нечеткой логики // Известия ЮФУ. Технические науки, 2013, № 4, с. 169-175.
8. Коберси И.С., Белоглазов Д.А. Интеллектуальная адаптивная гибридная обучаемая система управления транспортными средствами // Известия ЮФУ. Технические науки, 2010, № 1, с. 110-117.
Управление перемещением подвижных объектов на основе поисковых алгоритмов и графо-аналитических методов.
Области применения: системы планирования траекторий перемещения мобильных роботов, функционирующих в космическом пространстве, воздушной, водной среде и на земной поверхности.
Особенности: применение теории графов и аналитических методов теории управления для синтеза траекторий; глобальный характер траекторий получаемый при использовании поисковых алгоритмов, локальный – при использовании графо-аналитических интеллектуальных алгоритмов.
Преимущества перед другими подходами: поисковые алгоритмы в большинстве случаев обеспечивают оптимальность получаемых траекторий, графо-аналитические методы просты в реализации, не требуют применения экспертных знаний; позволяют интегрировать подсистемы планирования и позиционно-траекторное управления, что упрощает общую структуру системы управления движением.
Список основных публикаций:
1. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Gurenko, B., Beresnev, M. Basic algorithms of adaptive position-path control systems for mobile units // ICCAS 2015 — 2015 15th International Conference on Control, Automation and Systems, Proceedings.
2. Pshikhopov, V., Gurenko, B., Beresnev, M.Research of algorithms for approaching and docking underwater vehicle with underwater station // MATEC Web of Conferences, 2015, 34, 04006.
3. Soloviev, V.V., Pshikhopov, V.K., Shapovalov, I.O., Finaev, V.I., Beloglazov, D.A. Planning of the mobile robot motion in non-deterministic environments with potential fields method // International Journal of Applied Engineering Research, 2015, 10 (21), pp. 41954-41961.
4. Medvedev, M., Pshikhopov, V. Design of robust control for block nonlinear systems by lyapunov functions method // Advanced Materials Research, 2014, 1049-1050, pp. 1048-1055.
5. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Gaiduk, A. Control method for vehicles on base of natural energy recovery // Applied Mechanics and Materials, 2014, 670-671, pp. 1330-1336.
6. Neydorf, R., Krukhmalev, V., Kudinov, N., Pshikhopov, V. Methods of statistical processing of meteorological data for the tasks of trajectory planning of MAAT feeders // SAE Technical Papers, 2013.
7. Д.А. Белоглазов, В.Ф. Гузик, Е.Ю. Косенко, В.А. Крухмалев, М.Ю. Медведев, В.А. Переверзев, В.Х. Пшихопов, О.А. Пьявченко, Р.В. Сапрыкин, В.В. Соловьев, В.И. Финаев, Ю.В. Чернухин, И.О. Шаповалов. Интеллектуальное планирование траекторий подвижных объектов в средах с препятствиями / Под ред. проф. В.Х. Пшихопова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 450 с.
8. Белоглазов Д.А., Гайдук А.Р., Косенко Е.Ю., Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Соловьев В.В., Титов А.Е., Финаев В.И., Шаповалов И.О. Групповое управление подвижными объектами в неопределенных средах / Под. ред. В.Х. Пшихопова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. — 305 c.
9. Soloviev, V.V., Pshikhopov, V.K., Shapovalov, I.O., Finaev, V.I., Beloglazov, D.A. Planning of the mobile robot motion in non-deterministic environments with potential fields method // International Journal of Applied Engineering Research, 2015, 10 (21), pp. 41954-41961.
10. D.A. Beloglazov, V.I. Finaev, A.E. Tivov, I.O. Shapovalov, and V.V. Soloviev, Group robot control in non-deterministic environments using the potential field method // Proceedings of The 16th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2016), 2016, pp. 371-376.
11. I. Shapovalov, V. Soloviev, V. Finaev, E. Kosenko, and J. Zargaryan, Research of Graph-analytical Methods for a Vehicle Motion Planning // Proceedings of The 15th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2105), 2015, pp. 585-591.
Управление перемещением групп роботов на основе неустойчивых режимов, нечеткой логики, поисковых алгоритмов и графо-аналитических методов.
Области применения: групповое применение робототехнических комплексов в условиях противодействия, апробация, оценка и анализ стратегий и тактик применения робототехнических комплексов; комплексная оценка эффективности применения робототехнических комплексов в различных условиях функционирования.
Особенности и преимущества перед другими подходами аналогичны особенностям и преимуществам данных подходов в случае их применения для управления отдельными робототехническими системами.
Список основных публикаций:
1. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Gaiduk, A., Kolesnikov, A. Control method for heterogeneous vehicle groups control in obstructed 2-D environments // Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 2016, 9812, pp. 40-47.
2. Pshikhopov, V., Medvedev, M., Kolesnikov, A., Fedorenko, R., Gurenko, B. Decentralized Control of a Group of Homogeneous Vehicles in Obstructed Environment // Journal of Control Science and Engineering 2016, 7192371.
3. Д.А. Белоглазов, В.Ф. Гузик, Е.Ю. Косенко, В.А. Крухмалев, М.Ю. Медведев, В.А. Переверзев, В.Х. Пшихопов, О.А. Пьявченко, Р.В. Сапрыкин, В.В. Соловьев, В.И. Финаев, Ю.В. Чернухин, И.О. Шаповалов. Интеллектуальное планирование траекторий подвижных объектов в средах с препятствиями / Под ред. проф. В.Х. Пшихопова. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 450 с.
4. Белоглазов Д.А., Гайдук А.Р., Косенко Е.Ю., Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Соловьев В.В., Титов А.Е., Финаев В.И., Шаповалов И.О. Групповое управление подвижными объектами в неопределенных средах / Под. ред. В.Х. Пшихопова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. — 305 c.
5. D.A. Beloglazov, V.I. Finaev, A.E. Tivov, I.O. Shapovalov, and V.V. Soloviev, Group robot control in non-deterministic environments using the potential field method // Proceedings of The 16th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS 2016), 2016, pp. 371-376.
6. Gaiduk A., Kapustyan S., Shapovalov I. Self-organization in groups of intelligent robots // Advances in Intelligent Systems and Computing, 2015. Vol. 345. pp. 171-181.
7. Косенко Е.Ю., Шаповалов И.О. Распределенное нелинейное управление группой роботов на основе квазилинейной формы уравнений // Известия ЮФУ. Технические науки. №5, 2014. – С. 45-51.
8. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю., Гайдук А.Р. Алгоритмы управления неоднородными группами подвижных объектов в двумерных средах с препятствиями // Мехатроника, автоматизация, управление, 2016, Т. 17, № 8, с. 515-524.
9. Гайдук А.Р., Капустян С.Г., Меркулов В.И., Бесклубова К.В. Групповое управление БЛА // Информационно-измерительные и управляющие системы, 2014. Т. 12, № 11, С. 24-36.
Управление распределенными системами генерации,транспортировки и потребления электрической энергии.
Области применения: полученные результаты могут использоваться при создании современных энергосетей.
Особенности: уменьшении воздействий аварийных и критических режимов на качество и устойчивость энергосистемы, а также оптимизация энергопотребления.
Преимущества перед другими подходами: повышение устойчивости системы во всех режимах работы, повышение уровня эффективности и безопасности энергосети в нештатных и аварийных ситуациях за счет уменьшения уровня влияния конкретного энергетического оборудования на общую надежность энергосети.
Список основных публикаций:
1. Shevchenko, V.A., Pshikhopov, V.K., Medvedev, M.Y. Multilevel control system of the power grid // Advanced Materials Research, 2014, 1049-1050, pp. 736-742.
2. Шевченко В.А. Медведев М.Ю. Пшихопов В.Х. Метод распределения коэффициента нагрузки синхронного генератора в пределах сегмента энергосети [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона, № 4, 2015.
3. Пивнев В.В,, Басан С.Н. Некоторые аспекты обратимости процессов в линейных электрических цепях второго порядка [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013, №4.
4. Шевченко, В.А. Разработка и исследование системы автоматического управления синхронным генератором. Рroceedings of ecos 2013 — the 26th international conference on efficiency, cost, optimization, simulation and environmental impact of energy systems
5. Е.Ю. Косенко, А.Я. Номерчук, И.О. Шаповалов Интеллектуальное управление в распределенных неоднородных энергетических системах// Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 1(150), 2014, с. 63-69.
6. Медведев М.Ю., Пшихопов В.Х., Шевченко В.А. Базовые алгоритмы адаптивного управления синхронным генератором с эталонной моделью [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2015, №4.
7. Victor Shevchenko, Viacheslav Pshikhopov, Mikhail Medvedev Adaptive control of DC drive // Proceedings of 2015 International Conference on Engineering Management and Industrial Technology (ICEMIT2015).
8. Пшихопов В.Х., Гайдук А.Р., Медведев М.Ю., Беляев В.Е., Полуянович Н.К., Волощенко Ю.П. Энергосберегающее управление тяговыми приводами электроподвижного состава // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 2(139). – С. 192 – 200.
9. В.Х. Пшихопов, М.Ю. Медведев, А.Р. Гайдук, В.А. Шевченко. Энергосберегающее управление электропоездом в условиях неоднородности профиля пути // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2013. – № 3(140).
