Источник финансирования: государственное задание Министерства образования и науки РФ высшим учебным заведениям в части проведения научно-исследовательских работ
Сроки проведения: 2014-2016
Аннотация: В результате проведения исследований были разработаны методы управления движением автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) в нормальных и экстремальных режимах функционирования, а также алгоритмы планирования траекторий движения роботизированных АНПА. Достигнутые результаты позволяют АНПА в автоматическом режиме пристыковаться к станции подводного базирования. При этом используется двухэтапная проце- дура стыковки со стабилизацией путевой скорости. В процедуре можно учесть конфигурацию подводного аппарата (количество и положение движетелей, рулей). а кроме этого принимаются во внимание внешние возмущения. Метод оценки области устойчивости гарантирует, что стыковка будет проведена несмотря на имеющиеся ограничения и АНПА самостоятельно перейдет от процесса приближения к доку к процессу причаливания.
2) Многоуровневая транспортная система МААТ
Источник финансирования: грант Европейской комиссии
Сроки проведения: 2011-2015
Аннотация: На сегодняшней день, транспортировка людей и грузов сопровождается такими неприятными факторами, как: выброс парниковых газов; использование органического топлива; увеличение стоимости транспортировки в силу повышения цен на топливо и расходов на нейтрализацию экологически вредных воздействий; большие расходы на строительсво и обслуживание инфраструктуры (железные и автомобильные дороги, аэропорты). Все это безусловно выражается в: транспортных заторах; в том, что инфраструктурные объекты занимают земельные площади; шумовых загрязнениях; растущих затратах. Поэтому необходим новый вид транспорта, экономически и экологически привлекательный.
Цели и задачи:
— разработка наиболее эффективной структуры дирижабля-крейсера линзообразной формы, способного функционировать длительное время без посадок и перемещаться на большие расстояния;
— разработка наиболее эффективных двигателей для челнока и крейсера, сочетающихся в системе крейсер/челнок;
— минимизация отрицательных воздействий на окружающую среду, полная энергетическая автономность;
— разработка системы управления, позволяющей системе функционировать автономно без пилота, а также значительно облегчить задачу управления в пилотируемом режиме;
— разработка системы автоматической стыковки челнока и крейсера, гарантирующей комфорт и безопасность для пассажиров.
3) Разработка теории и методов создания интеллектуальных позиционно-траекторных систем управления подвижными объектами в условиях неопределенности
Источник финансирования: грант Российского научного фонда
Сроки проведения: 2014-2016
Аннотация: Перспективы применения подвижных объектов для решения задач гражданского и военного назначения требуют их разработки в классе автономных систем. В этой связи системы управления таких подвижных объектов должны решать задачи планирования и управления движением в условиях неопределенности среды, что делает актуальными развитие теории и методов интеллектуального управления движением.
Целью проекта является разработка теории и методов проектирования и исследования систем планирования, управления и навигации на базе метода позиционно-траекторного управления подвижными объектами и интеллектуальных технологий.
Объектом исследования являются системы позиционно-траекторного управления подвижными объектами.
Предметом исследования являются методы интеллектуального планирования движений на базе нейросетевых структур, методы построения нейросетевых и нечетких позиционно-траекторных алгоритмов управления движением, методы интеллектуального управления исполнительными механизмами.
4) Разработка и исследование методов адаптации позиционно-траекторных систем управления подвижными объектами
Источник финансирования: грант Российского фонда фундаментальных исследований
Сроки проведения: 2013-2015
Основные результаты:
Разработка метода синтеза непрямых адаптивных систем управления подвижными объектами, отличающегося использованием робастных методов оценивания возмущений;
Разработка метода синтеза прямых адаптивных систем управления подвижными объектами, отличающегося использованием робастных методов оценивания возмущений и отсутствием ограничений, связанных с требованиями теоремы разделения.
5) Разработка метода робастного управления подвижными объектами в условиях неизмеряемых возмущений на основе блочных функций Ляпунова
Источник финансирования: грант Президента РФ для государственной поддержки молодых ученых
Сроки проведения: 2013-2014
Основные результаты:
Метод робастного управления ПО, учитывающего ограничения на управляющие воздействия и переменные состояния
Условия в виде секторных ограничений на правые части объекта, при выполнении которых обеспечивается асимптотическая устойчивость замкнутых систем.
Практическая реализация и экспериментальное исследование разрабатываемых методов и подходов на базе макетных образцов ПО.
6) Теория и методы управления подвижными объектами в условиях неопределенности
Источник финансирования: грант Президента РФ
Сроки проведения: 2012-2015
7) Теория и методы энергосберегающего управления распределенными системами генерации, транспортировки и потребления электроэнергии
Источник финансирования: проектная часть внутреннего гранта Южного федерального университета
Сроки проведения: 2014-2016
Аннотация: В процессе работы разрабатывалась обобщенная структура интеллектуальной энергосети, структура координирующей системы управления и мониторинга энергосети и интеллектуальных локальных систем управления, математическая модель энергосистемы, алгоритмы координирующего управления частотой и мощностью энергосети, адаптивные алгоритмы локальных регуляторов частоты и мощности, интеллектуальные алгоритмы сохранения работоспособности энергосети в аварийных ситуациях, алгоритмы оценивания структурных, параметрических и внешних возмущений, обобщенные структуры и алгоритмы управления на локальном и координирующем уровнях энергосистемы, методы и алгоритмы синтеза децентрализованных систем управления интеллектуальных энергосетей.
Объектом исследования является новая децентрализованная структура распределенной системы интеллектуального управления энергетическим комплексом, включающей в себя различные типы источников энергии, распределительные подстанции, системы передачи и потребителей.
Цель работы:
— повышение качества и устойчивости работы энергосистем в нормальных и критических режимах;
— повышение надежности, эффективности и безопасности электрической сети;
— децентрализация генерирования электроэнергии и оптимизация потребления электроэнергии.
8) Теоретические основы и методы разработки интеллектуальных систем распределенного управления автономными группами роботов
Источник финансирования: грант Российского научного фонда
Сроки проведения: 2016-2018
Аннотация: В настоящее время задача управления роботизированными комплексами может решаться различными способами. В основном такие объекты могут функционировать в режимах дистанционного управления, автономно двигаться от одной точки к другой с заданной скоростью. Таким образом, задача управления и навигации подвижными объектами решена на уровне единичных блоков и устройств для определенных сред. Основные проблемы разработки систем управления и навигации подвижными объектами связаны с их автономным функционированием в неопределенных средах, в составе групп и при наличии априори неизвестных подвижных и неподвижных препятствий. Для функционирования в условиях неопределенной среды роботы должны обладать развитой системой интеллектуального планирования, позволяющей самостоятельно обнаруживать и обходить препятствия или конфликтные зоны. Кроме того в таких условиях система управления должна обладать возможностями оценки достижимости цели и выбора критерия функционирования. Кроме того, при решении общих задач в составе групп, на первый план выходят проблемы распределения и перераспределения целей и функций, согласования действий между отдельными элементами группы и с верхним иерархическим уровнем.
Целью проекта является разработка теоретических основ и методов разработки интеллектуальных систем децентрализованного управления автономными группами роботов, обеспечивающих решение задач мониторинга заданных районов и воздействия на одиночные и групповые цели, распределенные в пространстве в условиях неопределенной динамически изменяющейся среды. Достижение поставленной цели базируется на бионических подходах, включающих нейросетевые технологии, нечеткую логику, неустойчивые режимы и ряд эвристических методов, используемых для согласования действий элементов мультиагентных систем.
В проекте планируется решение следующих задач:
– разработка методов децентрализованного управления группами динамических подвижных объектов в двумерных и трехмерных неопределенных средах со стационарными и нестационарными препятствиями или конфликтными зонами, основанных на использовании как устойчивых, так и неустойчивых режимов движения;
– доказательство существования асимптотически устойчивых траекторий движения группы подвижных объектов в двумерных и трехмерных неопределенных средах со стационарными и нестационарными препятствиями или конфликтными зонами, использующих неустойчивые режимы движения и децентрализованное управление;
– разработка методов планирования траекторий движения групп динамических подвижных объектов в двумерных и трехмерных неопределенных средах со стационарными и нестационарными препятствиями или конфликтными зонами, основанных на генетическом поиске;
– разработка и исследование методов и моделей коллективного управления самоорганизующихся робототехнических систем и поддержки принятия решений в неопределённых, динамически меняющихся средах;
– разработка методов нейросетевого планирования группового поведения и целераспределения в двумерных и трехмерных неопределенных средах со стационарными и нестационарными препятствиями или конфликтными зонами;
– разработка экспериментальной децентрализованной системы управления группой роботов на базе квадрокоптеров, обеспечивающей поиск, обнаружение, распределение и воздействие на излучающие цели в трехмерной среде со стационарными и нестационарными препятствиями.
9) Разработка теоретических основ построения и исследование систем управления подвижными объектами, функционирующими в априори неформализованных средах, с использованием неустойчивых режимов
Источник финансирования: грант Российского фонда фундаментальных исследований
Сроки проведения: 2010-2012
10) Разработка принципов построения и методов исследования автономных роботизированных комплексов на базе воздухоплавательных средств, функционирующих в априори неформализуемых средах
Источник финансирования: грант Российского фонда фундаментальных исследований
Сроки проведения: 2007-2009
11) Хоздоговорные работы:
— х/д по заказу Министерства обороны РФ «Разработка аванпроекта создания навигационной системы, системы управления, системы связи и передачи данных беспилотного стратосферного дирижабля длительного барражирования для информационного обеспечения ВКО», 2012-2105;
— х/д по заказу Министерства обороны РФ «Разработка технического проекта ряда перспективных типовых платформ АНПА», 2013-2014;
— х/д по заказу Министерства обороны РФ «Разработка системы управления типовых платформ АНПА», 2012-214;
— х/д по муниципальном заказу «АСУ уличным освещением г. Апшеронска», 2009
— х/д по заказу Министерства обороны РФ «Исследование возможностей создания системы управления автономного стратосферного дирижабля длительного барражирования», 2007-2009;
— х/д по заказу Министерства обороны РФ «Разработка методического обеспечения испытаний авиационных комплексов и их систем», 2010;
— х/д по заказу Министерства обороны РФ «Разработка направлений создания системы информационного сопряжения боевого вертолета и дистанционно управляемого летательного аппарата», 2010;
— х/д по заказу ОКБ ОТ при Президиуме РАН «Разработка интегрированного комплекса навигации и управления движением для автономных необитаемых подводных аппаратов», 2010;
