В МАИ разработали программу для проверки устойчивости систем управления роботами и дронами

В Московском авиационном институте создали программное обеспечение, предназначенное для комплексной проверки устойчивости систем автоматического управления на этапе их разработки. Такие системы широко используются в авиации, в том числе в беспилотных комплексах, энергетике, на производстве — например, в промышленных роботах, и во многих других областях. Устойчивость, то есть способность возвращаться в равновесие после возмущающих воздействий, является одной из ключевых характеристик подобных систем.

— Один из примеров системы автоматического управления — автопилот самолёта. Возмущающим воздействием на неё может стать турбулентность. И важно, чтобы система делала поправку на неё и затем приходила в исходное состояние. Иными словами, нужно достичь, чтобы система обеспечивала движение объекта управления относительно некоторого состояния равновесия с заданной точностью, — поясняет соавтор проекта, выпускница института № 6 «Аэрокосмический» МАИ Ольга Черненко.

Для оценки устойчивости систем управления применяется несколько методов. Обычно такая оценка проводится вручную или с использованием программы, способной вести расчёт лишь одним из методов. В основе маёвской программы лежит математическая модель, позволяющая давать оценку по разным критериям сразу несколькими методами.

— На данный момент реализованы проверки по алгебраическим критериям устойчивости Рауса, Гурвица и Вышнеградского, а также по частотным критериям устойчивости Михайлова и Найквиста. Помимо прочего, определяется запас устойчивости системы, — говорит Ольга Черненко. — Возможность такой комплексной оценки ещё на этапе проектирования позволит сократить время и снизить стоимость разработки системы, а также уберечь её от потенциальных ошибок при работе в будущем.

Программа имеет интуитивно понятный интерфейс и может устанавливаться на компьютеры с различными операционными системами. По итогам оценки формируется отчёт в удобной для пользователя форме.

В этом году проект занял первое место на XLIX Международной молодёжной научной конференции «Гагаринские чтения». Авторы ожидают, что пользователями ПО станут как инженеры-проектировщики, конструкторы, математики, так и студенты технических специальностей, преподаватели средних специальных и высших учебных заведений.