Проблемы управления

25 МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ "ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

ШЕЛКОВ АЛЕКСЕЙ БОРИСОВИЧ

CONTENTS AND ABSTRACTS

МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ ЭФФЕКТИВНЫХ АЛГОРИТМОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЖИМА ТОРМОЖЕНИЯ САМОЛЕТА

ШЕВЧЕНКО АНДРЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, НАЧИНКИНА ГАЛИНА НИКОЛАЕВНА, ГОРОДНОВА МАРИЯ ВЛАДИМИРОВНА

Изложена методика проектирования алгоритмов прогнозирования длины тормозного пути самолета. Разработан эффективный алгоритм прогнозирования на основе энергетического подхода к управлению летательным аппаратом. Предложена новая концепция коррекции прогноза, позволяющая повысить не только его точность, но и степень доверия к результатам прогнозирования. Выполнены статистические испытания алгоритмов при разнообразных условиях на взлетной полосе и различных конфигурациях самолета. Приведены доказательства достоверности прогноза.The methodology of designing algorithms for the length of the aircraft braking distance prediction is presented. The effective prediction algorithm is developed based on the energy approach to aircraft control. The new concept of prediction correction is proposed, allowing to improve not only its accuracy, but the degree of confidence in the prediction results also. Statistical tests of the algorithms have been performed under various conditions on the runway and under various aircraft configurations. The evidenсе of the prediction confidence is given.

НЕЧЕТКИЕ ДВУХТОЧЕЧНЫЕ КРАЕВЫЕ ЗАДАЧИ В МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ И УПРАВЛЕНИИ. Ч. 2. НЕЧЕТКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

ДЕМЕНКОВ НИКОЛАЙ ПЕТРОВИЧ, МИКРИН ЕВГЕНИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, МОЧАЛОВ ИВАН АЛЕКСАНДРОВИЧ

Рассмотрен начальный метод решения двухточечной краевой задачи для линейного нечеткого дифференциального уравнения второго порядка и дан пример его применения. Для нелинейного случая предложен нечеткий метод Галеркина, который является модификацией его традиционного аналога. В качестве примера реализации нечеткого метода приведен расчет нечетких периодических режимов для системы автоматической оптимизации с поисковым экстремальным регулятором с запоминанием экстремума. Показано, что при расчете возникает полная нечеткая система линейных алгебраических уравнений.The initial method is considered of solving a two-point boundary value problem for a second-order linear fuzzy differential equation and the example of its application is given. For the nonlinear case, the fuzzy Galerkin method is suggested, that is the modification of its traditional analog. As an example of fuzzy method realization the fuzzy periodic modes calculation is given for the automatic optimization system with the searching extremal controller with the extremum storing. It is shown that a complete fuzzy system of linear algebraic equations appears when calculating.

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ СИСТЕМЫ, МОДЕЛИРУЕМОЙ ДВОЙНЫМ ИНТЕГРАТОРОМ ДРОБНОГО ПОРЯДКА

ПОСТНОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА

Исследована задача оптимального управления системой, описываемой моделью двойного интегратора дробного порядка, когда начальные и конечные условия зависят от выбора соответствующих моментов времени. Рассмотрено несколько случаев, физически аналогичных переводу системы из состояния покоя в состояние прямолинейного равномерного движения, в состояние равноускоренного и периодического движений, а также из состояния равномерного движения в равноускоренное. Проанализированы зависимости нормы управления от времени управления и от значений показателя дробного дифференцирования.The problem is investigated of optimal control of a system, described with the model of fractional-order double integrator, in which the initial and final conditions depend on the appropriate time-point selection. Several cases are considered, physically similar to the system transfer from a state of the rest to a state of the uniform linear motion, to a uniformly accelerated and to a periodic motion, and from a uniform to a uniformly accelerated motion. The dependencies are analyzed of the control norm from the control time and from the fractional differentiation index value.

ОЦЕНКА КОГНИТИВНОЙ ЗАГРУЖЕННОСТИ ОПЕРАТОРА НА ОСНОВЕ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ С ПОМОЩЬЮ РЕКУРРЕНТНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ

ШИШОВ БОРИС АЛЕКСАНДРОВИЧ

Предложен метод оценки когнитивной нагрузки оператора, состоящий в оценивании рабочей нагрузки по информации с видеокамеры с помощью рекуррентных нейронных сетей, обучаемых индивидуально. Для построения модели рабочая нагрузка предварительно оценивается в специальных экспериментальных условиях и записываются лицевые характеристики и направление взгляда испытуемых. Затем когнитивная нагрузка моделируется на основе полученных данных с помощью рекуррентных нейронных сетей с «долгой краткосрочной памятью».In this work, the method of estimating cognitive workload is proposed. It is based on the idea to estimate workload using the video information from a camera with recurrent neural networks trained individually. To build a model, the workload is preliminarily estimated under special experimental conditions using task-based approaches while facial and gaze features are extracted from the video during the experiment. Using extracted information and workload estimation as training data cognitive workload is then modeled with recurrent neural networks with long short-term memory.

ПРАВИЛЬНЫЕ АДАПТИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ

ЦЫГАНОВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

Рассмотрены проблемы построения адаптивных механизмов функционирования активных систем, обеспечивающих как стремление их элементов к выполнению планов, так и раскрытие их потенциала и идентификацию их параметров. Поставлена задача синтеза правильного адаптивного механизма функционирования двухуровневой активной системы с идентификацией, в котором планирование и стимулирование выполнения плана сочетается с эффективной настройкой моделей ограничений активных элементов на основе информации об их входах и выходах. Найдены достаточные условия правильности адаптивного механизма с идентификацией. Полученные результаты проиллюстрированы на примере механизма повышения энергоэффективности железнодорожного транспорта.The problems are considered of constructing the active systems functioning adaptive mechanisms that ensure both the intention of their elements to the fulfillment of plans, as well as the realization of their potential and the identification of their parameters. The problem is set of the correct design of an adaptive functioning mechanism for a two-level active system with identification, in which planning and plan fulfillment stimulating goes with the effective adjustment of active elements constraints models based on information on their inputs and outputs. The sufficient conditions are found of validity of the adaptive mechanism with identification. The results obtained are illustrated by the example of the mechanism of improving the rail transport energy efficiency.

УПРАВЛЕНИЕ ПЛАЗМОЙ В ТОКАМАКАХ. Ч. 2. СИСТЕМЫ МАГНИТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЛАЗМОЙ

МИТРИШКИН ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, КАРЦЕВ НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ, ПАВЛОВА ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА, ПРОХОРОВ АРТЕМ АНДРЕЕВИЧ, КОРЕНЕВ ПАВЕЛ СЕРГЕЕВИЧ, ПАТРОВ МИХАИЛ ИВАНОВИЧ

Рассмотрены различные системы магнитного управления положением, током и формой плазмы в действующих токамаках, вытянутых по вертикали, включая сферические. Описаны системы подавления резистивных пристеночных мод в токамаке DIII-D. Приведены конструкции и поперечные сечения токамаков, структурные схемы систем управления плазмой, уделено внимание принципам действия систем управления плазмой, приведены результаты экспериментов по управлению плазмой в токамаках. Представлены различные технические реализации систем магнитного управления плазмой в токамаках.Various systems of magnetic control of plasma position, current, and shape are considered in vertically elongated tokamaks spherical tokamaks being in operation. The systems of Resistive Wall Modes suppression are described. Tokamaks constructions and cross-sections, structural schemes of plasma control systems are given; heed is paid to operating principles of plasma control systems; experimental results of plasma control in tokamaks are given. Various engineering realizations of magnetic plasma control systems in tokamaks are presented.