Проблемы управления

Исследован новый класс задач оптимального управления для систем, подверженных неконтролируемым ограниченным возмущениям. Предполагается, что возмущения обусловлены погрешностью реализации управляющих воздействий, а их интенсивность возрастает с увеличением интенсивности управления. Получено точное решение минимаксной задачи оптимального управления. Найденное решение может применяться для аппроксимации других минимаксных задач и используется для тестирования вычислительных методов. (ИПМех РАН)

Завершен цикл поисковых исследований по созданию микромеханического гироскопа для систем управления движением. Показаны преимущества гироскопа ротационного типа, разработаны его математическая модель и конструкция. Испытания экспериментальных образцов дали хорошее совпадение параметров резонансных характеристик гироскопа и модели. Разработана и освоена технология изготовления микроэлектромеханической части прибора. Выполненные исследования открывают возможность разработки и производства микромеханических гироскопов различного назначения. (ГНЦ ЦНИИ «Электроприбор», ИПМех РАН)

Получен ряд важных результатов по общей теории систем управления: разработаны качественные методы изучения систем с распределенными параметрами, позволяющие определить класс нелинейных обратных связей, гарантирующих причинность и устойчивость замкнутой системы управления; предложен новый подход к анализу и синтезу линейных регуляторов, основанный на достаточных условиях устойчивости; исследованы вопросы подавления ограниченных внешних возмущений и оптимального оценивания состояний; построены эффективные алгоритмы управления, минимизирующие анизотропную норму замкнутой системы, которые занимают промежуточное место между калмановскими и алгоритмами H_∞-теории робастного управления.

Разработаны качественные методы изучения причинности и устойчивости систем с распределенными параметрами. Получены достаточные условия причинности и устойчивости, позволяющее определить класс нелинейных обратных связей, для которых гарантирована причинность и устойчивость замкнутой системы управления; для раздельного управления получена классификация видов обратной связи, для которых может быть обеспечена причинность и устойчивость замкнутой системы.

Предложена каноническая модель системы многоэкспертного наблюдения, позволяющая проводить операции формального описания, моделирования и

макетирования интеллектуализированных информационно-управляющих комплексов разной прикладной ориентации с использованием фундаментальных принципов системного анализа, декомпозиции и привлечением методов информатики, поддерживающих эмпирическое исследование управляемых объектов на базе организации хранения и обработки больших объемов фактической информации. (ИПУ РАН)

Разработаны методы и алгоритмы обнаружения человека и его персональной идентификации по его биотермическим данным. Разработана подсистема обнаружения человека и его головы в заданном контролируемом пространстве на основе метода дифференциальных ортофотоизображений. Разработана методика выделения лица и определения его пространственной ориентации. Разработаны и реализованы методы распознавания человека по изображению лица. Созданы программный комплекс и текстовый процессор как инструментарий для разработки методов и алгоритмов идентификации личности по речи. Реализованы технологии спектрального и вейвлет-анализа для получения индивидуального отпечатка головы.

Разработана оригинальная методика использования генетических алгоритмов для автоматизированного конструирования модульных процедур обнаружения и идентификации объектов на изображениях. Предложенная методика отличается тем, что элементарные решающие процедуры основываются на выбранных признаках и реализуют комбинации заданных базовых алгоритмов, признаки автоматически конструируются по наборам эталонных изображений, процесс выбора признаков основывается на применении теории генетических алгоритмов, а критерии отбора объединяют точностные, вероятностные и временные показатели решающей процедуры. (ГНЦ ГосНИИАС)

Разработаны основы теории и инструментарий для решения проблемы междисциплинарной интеграции знаний при исследовании сложных объектов на компьютерных моделях, открывающих новые возможности сокращения времени конструирования компьютерных моделей и повышения степени их адекватности. Использование онтологического анализа в качестве единой методологической основы обработки информации позволило осуществить эффективную поддержку всех логически обусловленных фаз процесса моделирования, включая свойственные каждой фазе механизмы интеграции знаний, предложить средства ведения альтернативных и эволюционных исследований на моделях. (ИПУСС РАН)

Разработаны теоретические основы и инструментальные средства для построения открытых мультиагентных систем с применением концепции, обеспечивающей автоматическую идентификацию и реконфигурацию при изменениях во внешней среде. Применение разработанных методов и средств в промышленной логистике, коммерции и других приложениях позволило существенно повысить оперативность обработки информации в процессе принятия решений.

Для систем с широтно-импульсным управлением на основе метода векторных функций Ляпунова получены конструктивные условия диссипативности, явно выраженные через параметры системы. Разработаны алгоритмы вычисления строгих количественных оценок предельного множества, области притяжения и времени достижения требуемого уровня точности, доведенные до формул, применимых в инженерной практике, и кроме того учитывающие нелинейности и погрешности измерителей, исполнительных органов, модуляционной характеристики, формы импульсов и неопределенности внешних воздействий. Выполнены приложения к исследованию режимов реактивного успокоения космических аппаратов (типа спутников связи). (ИДСТУ СО РАН)

Для некоторых классов систем, описываемых векторными обыкновенными дифференциальными уравнениями, была исследована задача «компенсации» возмущений с помощью законов управления по принципу обратной связи. В отличие

от ранее известных методов решения подобных задач была создана принципиально новая методика. В её основе лежит разработанный в рамках теории позиционных дифференциальных игр принцип экстремального прицеливания Н.Н. Красовского и теория динамической реконструкции, восходящая к работам Ю.С. Осипова. Идеи последней теории использовались для того, чтобы идентифицировать в «реальном времени» (с небольшим запаздыванием) вход, а затем, выбором управления, компенсировать его воздействие. Таким образом, были построены регуляторы с обратной связью, способные по ходу функционирования системы адаптироваться к действительному входу. (ИММ УрО РАН)

Разработаны дистанционные методы и геоинформационная технология экологического мониторинга водоохранных зон водохранилищ питьевого водоснабжения и выявления структурно-тектонических факторов при геологических изысканиях по материалам космической съемки. (НГИЦ РАН).

На основе вновь разработанных моделей акустических трехмерных полей для малоапертурных высокочастотных и низкочастотных преобразователей создана томографическая аппаратура для контроля сварных швов. Разработка полностью закончена и готова к практическому использованию (МНПО «Спектр»).

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ И НАУКИ О МАТЕРИАЛАХ

Академик-секретарь Отделения академик Кабанов В.А.