Synthesis method of adaptive systems to eliminate the consequences of changes in parameters and faults in the thrusters of underwater robots

Abstract

В статье решена задача синтеза адаптивных систем, обеспечивающих обнаружение, идентификацию и устранение негативных последствий изменения параметров и дефектов в движителях подводных роботов. Для этого предложен новый метод, состоящий из трёх этапов. На первом этапе c помощью банка диагностических наблюдателей осуществляется обнаружение отклонений параметров движителей от номинальных значений или возникновение ошибок в показаниях их датчиков. На втором – с помощью наблюдателей с переменной структурой идентифицируются величины обнаруженных изменений параметров и ошибок. При этом, за счёт введения дополнительных наблюдателей удаётся идентифицировать не только одиночные, но и парные одновременно возникающие дефекты. На третьем этапе формируются управляющие сигналы для движителей подводных роботов, учитывающие идентифицированные величины отклонений параметров и ошибок и обеспечивающие сохранение основных динамических свойств движителей. The article discusses the synthesis of adaptive systems that provide detection, identification and elimination of negative consequences of changes in parameters and faults in the thrusters of underwater robots. To do this, an approach consisting of three stages is proposed. At the first stage, with the help of a bank of diagnostic observers, deviations of the thruster parameters from the nominal values or the occurrence of errors in the readings of its sensors are detected. At the second stage, with the help of observers with a variable structure, the values of detected parameter changes and errors are identified. At the same time, by introducing additional observers with a variable structure, it is possible to identify not only single, but also paired simultaneously occurring faults. At the third stage, a control signal is generated for the propulsor, which takes into account the identified values of parameter deviations and errors and ensures the preservation of the basic dynamic properties of the thruster.