doi: 10.52899/24141437_2025_02_147
УДК: 681.511.46

Сравнение моделей систем управления движением манипулятора для необитаемого подводного аппарата

Кириченко Д. П., Сакович С. Ю.
Язык статьи: русский
Ссылка для цитирования: Кириченко Д.П., Сакович С.Ю. Сравнение моделей систем управления движением манипулятора для необитаемого подводного аппарата // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 2. С. 147–152. DOI: 10.52899/24141437_2025_02_147 EDN: CLCSOI

Аннотация

Актуальность. С развитием технологий и увеличением потребностей в исследованиях океанов необитаемые подводные аппараты с манипуляторами становятся важнейшими инструментами для выполнения сложных подводных задач. Эффективные системы управления манипуляторами обеспечивают высокую точность, надёжность и безопасность операций в труднодоступных условиях, что делает их развитие актуальной научно-технической задачей. Цель работы. Провести сравнительный анализ моделей систем управления движением манипуляторами, применяемых в необитаемых подводных аппаратах. Материалы и методы. В работе использованы методы моделирования кинематических схем манипулятора с помощью 3D-технологий и графических конструкций. Рассмотрены алгоритмы разомкнутого и замкнутого управления с обратной связью по положению захвата. Для стабилизации положения применён ПИ-регулятор. Результаты. Моделирование показало, что при разомкнутом управлении манипулятор движется по гармоническому закону, однако при постоянном воздействии система становится неустойчивой. Введение обратной связи по положению захвата приводит к автоколебаниям, которые устраняются применением ПИ-регулятора. Полученные переходные характеристики демонстрируют улучшение устойчивости и управляемости манипулятора. Заключение. Подход к управлению манипулятором с использованием замкнутой системы и регулятора позволяет обеспечить стабильное и точное выполнение подводных операций. Ключевые слова: манипулятор; система управления; кинематическая схема; моделирование; программная среда; 3D модель.

Список литературы

1. Бабенко Е.В. Моделирование структуры роботов и манипуляторов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2011. С. 41–45. EDN: NDERDT
2. ГОСТ Р 60.7.0.3–2023. Национальный стандарт Российской Федерации. Роботы и робототехнические устройства. Аппараты необитаемые подводные. Классификация (утв. и введён в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 июля 2023. № 477-ст). М.: Стандартинформ, 2023.
3. Голобоков С.А. Автономные необитаемые подводные аппараты – носители минного оружия // Россия и АТР. 2009. № 2(64). С. 119–130. EDN: MSUKDV
4. Дулепов В.И., Лелюх Н.Н. Исследование и контроль состояния морских донных экосистем с использованием подводной робототехники // Гео-Сибирь. 2007. Т. 3. С. 117–120. EDN: PHIHGL
5. Проектное бюро. Дата обращения: 28.11.2024. Режим доступа: https://kf.osu.ru/pb/2016/03/11/making-sure-you-have-a-great-harvest/
6. Радионова Л.К., Полтавцева Т.А. Методические указания по курсу «Инженерная графика». М.: МЭИ, 1997