Применение адаптивных алгоритмов с динамическим запаздыванием для повышения надежности систем управления строительно-дорожными роботизированными комплексами

Аннотация

В статье рассматривается проблема обеспечения надежности систем управления строительно-дорожными роботизированными комплексами (СДРК) в условиях деградации качества сенсорных данных – частичной потери, шумов, временных сдвигов и систематических смещений. Предложен подход, основанный на применении адаптивных алгоритмов с динамическим запаздыванием, разработанных в рамках диссертационного исследования по робастным системам аналитики отказоустойчивости. Такие алгоритмы позволяют динамически регулировать глубину временного окна анализа в зависимости от текущего уровня неопределенности входных данных, что повышает устойчивость замкнутого контура управления. Приведена математическая формализация алгоритма на основе модифицированного рекуррентного уравнения с переменной памятью, введена метрика коэффициента адаптивной робастности. Экспериментальная верификация выполнена на стенде, имитирующем автономный асфальтоукладчик с инерциальной навигацией и локальными GNSS-сбоями. Результаты показали, что применение предложенного алгоритма позволяет снизить среднее отклонение траектории на 31 % и уменьшить дисперсию управляющего воздействия на 27 % при имитации 20 %-ных пропусков в данных от RTK-GNSS. В условиях длительного сбоя GNSS (более 8 с) система сохраняла работоспособность без аварийного останова, в отличие от классического PID-регулятора с фиксированным окном фильтрации. Полученные результаты подтверждают эффективность предложенного подхода для повышения надежности и отказоустойчивости роботизированных строительно-дорожных систем.