Розглядається задача керування орієнтацією твердого тіла відносно орбітальної системи координат. В контурі керування використовуються алгоритми еліпсоїдального оцінювання вектора стану об'єкта керування (ОК). На відміну від відомих, цим алгоритмам властива робастність (грубість) до порушень апріорних припущень щодо ОК. Синтез алгоритмів здійснюється на основі прямого методу Ляпунова та його узагальнень. Ефективність запропонованих алгоритмів адаптивного керування ілюструється за допомогою комп'ютерного моделювання.

Розглядається задача розпізнавання відбитих ультразвукових сигналів з використанням нейронного класифікатора персептронного типу з одним прихованим шаром. Наводяться результати експериментів для різних наборів інформативних ознак у часовій області.

Розглянуто задачу синтезу редуційованого спостерігача стану багатовимірних лінійних стаціонарних динамічних систем. Запропоновані алгоритми мають властивість грубості (робастності) до порушення апріорних припущень про систему. Комп'ютерним моделюванням адаптивної системи керування орієнтацією космічного апарата підтверджено ефективність запропонованого алгоритму.

Пропонується новий клас алгоритмів оцінювання стану багатовимірних нестаціонарних динамічних об'єктів по неперервних або дискретних в часі і вимірах їх виходів. Передбачається, що в каналах виміру діють адитивні обмежені завади заданої інтенсивності. Зазначені алгоритми є робастними (нечутливими) до порушень апріорних припущень про властивості невизначеності в моделях об'єктів.

Розв'язано задачі синтезу алгоритмів керування орієнтацією космічного апарата відносно орбітального та інерціального опорних базисів. Для розв'язку вказаних задач використано відоме узагальнення теорем прямого методу Ляпунова на дослідження стійкості інваріантних множин динамічних систем. Ефективність отриманих алгоритмів проілюстровано комп'ютерним моделюванням динаміки систем керування орієнтацією, в контурі яких використано ці алгоритми.

Отримано алгоритм спостерігача стану багатовимірних лінійних нестаціонарних динамічних систем, на які діють обмежені неконтрольовані збурення з статистично невизначеними властивостями. Комп'ютерним моделюванням алгоритму в складі адаптивної системи керування орієнтацією космічного апарату показано його ефективність.

Розглянуто математичні моделі обертового руху твердого тіла, керованого надлишковими системами гіродинів. Запропоновано алгоритми магнітного розвантаження гіросистем і керування ними, що забезпечують задану орієнтацію космічного апарата та є оптимальними щодо демпфування функції стану гіросистеми.

Розглянуто математичні моделі обертового руху твердого тіла, керованого надлишковими системами маховиків. Запропоновано алгоритми магнітного розвантаження гіросистем і керування ними, що забезпечують задану орієнтацію космічних апаратів та є оптимальними щодо демпфування функції стану гіросистеми.

Запропоновано рекурентні алгоритми еліпсоїдальної оцінки інерційних характеристик орбітального космічного апарата (КА), керування орієнтацією якого здійснюється силовими гіроскопами (СГ). Припущено, що на КА діють неконтрольовані обмежені збурювальні моменти. Розглянуто задачі визначення тензора інерції КА в його центрі мас і положення самого центру мас. Для розв'язання іншої задачі використано інформацію про кутову швидкість КА, кватерніон орієнтації і кінетичний момент СГ. Для вирішення другої - про кутову швидкість КА та прискорення в довільній заданій точці КА. Алгоритми одержано із застосуванням методу еліпсоїдів для розв'язання систем квадратичних нерівностей. Ефективність запропонованих алгоритмів, їх нечутливість (робастність) щодо порушення апріорних припущень про властивості об'єкта керування і, зокрема, про інтенсивність завад вимірювання ілюструється результатами комп'ютерного моделювання процесу оцінки тензора інерції в замкненому контурі системи керування орієнтацією КА.

Розглянуто основні наукові та прикладні задачі, що покладаються на автономні нежилі підводні роботи, та особливості систем керування роботами. Сформульовано низку невирішених фундаментальних проблем в цій сфері.

Решены задачи эллипсоидального оценивания вектора состояния дискретных, непрерывных и непрерывно-дискретных нелинейных динамических систем по результатам измерения их выходов. Предположено, что нелинейности удовлетворяют условию Липшица.

Получены новые робастные алгоритмы эллипсоидального оценивания вектора состояния динамических систем по результатам измерения их выходов, искаженных аддитивными помехами. В отличие от известных алгоритмов, учитывающих лишь ограниченность помех, дополнительно учитывается ограниченность скорости их изменения. Эффективность полученных алгоритмов проиллюстрирована результатами компьютерного моделирования их использования в задаче управления ориентацией орбитального космического аппарата.

Розроблено робастні методи і алгоритми еліпсоїдального оцінювання стану і параметрів багатовимірних дискретних і неперервних динамічних систем. Наведено розв'язки задач синтезу алгоритмів еліпсоїдального оцінювання стану дискретних систем і неперервних систем з неперервними і дискретними в часі вимірюваннями їх виходів. Розглянуто нові робастні алгоритми еліпсоїдальних спостерігачів стану дискретних і неперервних систем, умови їх збіжності. Проведено комп'ютерне моделювання роботи більшості запропонованих алгоритмів оцінювання стану і (або) параметрів дискретних і неперервних динамічних систем в контурі управління орієнтацією космічного апарату, що підтвердило доцільність та ефективність використання даних алгоритмів. Розроблено адаптивну систему управління складним великомасштабним технологічним процесом переробки нафти, однією з найважливіших складових частин якої є алгоритм еліпсоїдального оцінювання параметрів моделі.

Предложен новый алгоритм прецизионного управления нелинейным стационарным динамическим объектом, на который действует внешнее неконтролируемое возмущение. В качестве математической модели объекта рассматриваются уравнения управляемого углового движения орбитального космического аппарата, в которых используются параметры Родрига-Гамильтона. В отличие от существующих алгоритмов предложенный алгоритм обеспечивает полное устранение ошибки стабилизации без использования процедур идентификации интенсивности возмущения.

Предложены конструктивные алгоритмы эллипсоидального оценивания вектора состояния семейств линейных и достаточно широкого класса нелинейных динамических систем при измерениях с ограниченными помехами. Алгоритмы основаны на использовании аппарата опорных функций и аппроксимации в общем случае невыпуклых множеств эллипсоидами.

Рассмотрена адаптация робастных методов эллипсоидального оценивания состояния динамических систем к решению задач управления ориентацией малых космических аппаратов. Создана программно-аппаратная реализация указанных методов на проблемно ориентированных процессорах в элементном базисе ПЛИС. Ее эффективность проиллюстрирована на примере моделирования системы управления ориентацией малого космического аппарата, в которой в качестве измерительного устройства используется трехосный магнитометр.

Рассмотрен класс дискретных и непрерывных динамических систем (ДС) с ограниченным возмущением. С использованием техники выпуклого анализа найдены уравнения эволюции эллипсоидов, содержащих множество достижимости ДС. С помощью метода функций Ляпунова получена оценка предельного множества ДС. Для системы управления угловым движением твердого тела проведено сопоставление эллипсоидальных оценок предельного множества и асимптотики множества достижимости.

Известные обобщения прямого метода Ляпунова на исследование устойчивости инвариантных множеств динамических систем применены к решению задачи синтеза управления ориентацией космических аппаратов (КА). Получены обобщения существующих алгоритмов управления ориентацией и стабилизации КА относительно инерциальной системы координат (СК). Предложены новые алгоритмы управления ориентацией и стабилизации КА относительно вращающейся (орбитальной) СК. Частным случаем этих алгоритмов являются соответствующие алгоритмы для инерциальной СК. Эффективность алгоритмов проиллюстрирована компьютерным моделированием динамики систем управления ориентацией КА.

Решены задачи синтеза управления ориентацией орбитального космического аппарата (КА) на основе известных обобщений Зубова - Красовского прямого метода Ляпунова отдельных решений дифференциальных уравнений на исследование устойчивости замкнутых ограниченных множеств в их фазовом пространстве. Кинематические уравнения углового движения КА представлены дифференциальными уравнениями в векторно-матричной форме с вектором состояния в вещественном евклидовом пространстве. Элементами этого пространства являются векторы параметров Родрига - Гамильтона. Данные уравнения имеют следующие известные особенности. Одна из них состоит в том, что одной и той же заданной физической ориентации КА соответствуют два вектора состояния, компоненты которых отличаются друг от друга только знаками. Второй особенностью является наличие у дифференциальных уравнений геометрического интеграла движения - сохранения нормы вектора параметров ориентации. Отмечено, что вследствие этого решения уравнений не могут быть асимптотически устойчивыми по Ляпунову. Они могут иметь только свойство условной устойчивости. С учетом этих особенностей впервые сформулирована соответствующая постановка задачи синтеза управления ориентацией КА как задачи об условной асимптотической устойчивости решений дифференциальных уравнений или устойчивости на многообразиях. Более конкретно - как задачи об устойчивости двухточечных множеств в фазовом пространстве. Для решения задачи предложена новая негладкая кусочно-квадратичная функция Ляпунова. Получены решения задач синтеза управлений, обеспечивающих достижение и стабилизацию заданных ориентации КА в инерциальной и орбитальной системах координат. Эффективность предложенных алгоритмов иллюстрируется компьютерным моделированием.

Предложен новый робастный метод эллипсоидального оценивания текущего вектора состояния дискретных динамических систем по измерениям их скалярных выходов с аддитивными ограниченными помехами известной интенсивности. В отличие от известных методов эллипсоидального оценивания в нем используются гарантированные ограничения не на интенсивность возможных текущих мгновенных реализаций помех, а на их среднее арифметическое значение на каждом текущем временном интервале заданной длительности. Для случая знакопеременных помех метод позволяет получать более точные оценки вектора состояния системы, так как в отличие от существующих методов в нем в явном виде учитывается предыстория реализаций помех и соответствующих измерений на данном интервале. Кроме того, предложен новый алгоритм регуляризации для построения пересечения текущего эллипсоида со множеством состояний, совместимых с результатом измерений. Это дополнительно способствует построению эллипсоидальных оценок вектора состояния меньшего многомерного объема.