ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

9
Содержание
том 60 / СЕНТЯБРЬ, 2017
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2017-60-9-834-841

УДК 681.51

РОБОТОТЕХНИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА С БЫСТРОЙ АДАПТАЦИЕЙ К НЕИЗВЕСТНОЙ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ

Борисов О. И.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; аспирант, инженер


Громов В. С.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация ; аспирант, инженер


Ведяков А. А.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; ассистент


Шаветов С. В.
Университет ИТМО; магистрант


Аннотация. Рассматривается задача слежения за мультигармоническим сигналом с неизвестными параметрами с использованием робототехнической системы. Основной особенностью разработанного алгоритма является быстрая оценка частот сигнала с помощью метода динамического расширения регрессора, который позволяет улучшить качество переходных процессов одновременного оценивания нескольких частот. Предложенный алгоритм компенсации позволяет решать задачу при наличии временных запаздываний. Представлены результаты экспериментальных исследований и сравнительного анализа робототехнической следящей системы на базе метода динамического расширения регрессора и на базе классического градиентного метода.
Ключевые слова: оценка частот, компенсация мультигармонического сигнала, адаптация, слежение, робототехническая система

Список литературы:
  1. Belleter D. J. W., Breu D. A., Fossen T. I., Nijmeijer H. A globally K-exponentially stable nonlinear observer for the wave encounter frequency // IFAC Proc. Volumes (IFAC-PapersOnline). 2013. Vol. 9, N 1. P. 209—214. DOI: 10.3182/20130918-4-JP-3022.00016.
  2. Belleter D. J. W., Galeazzi R., Fossen T. I. Experimental verification of a global exponential stable nonlinear wave encounter frequency estimator // Ocean Engineering. 2015. Vol. 97. P. 48—56. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2014.12.030.
  3. Yang B., Liu C., Zheng W., Liu S. Motion prediction via online instantaneous frequency estimation for vision-based beating heart tracking // Information Fusion. 2017. Vol. 35. P. 58—67. DOI: 10.1016/j.inffus.2016.09.004.
  4. Zapateiro M., Vidal Y., Acho L. A secure communication scheme based on chaotic Duffing oscillators and frequency estimation for the transmission of binary-coded messages // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2014. Vol. 19, N 4. P. 991—1003. DOI: 10.1016/j.cnsns.2013.07.029.
  5. Wu B., Bodson M. A magnitude/phase-locked loop approach to parameter estimation of periodic signals // IEEE Transact. on Automatic Control. 2003. Vol. 48, N 4. P. 612—618. DOI: 10.1109/TAC.2003.809796.
  6. Hsu L., Ortega R., Damm G. A globally convergent frequency estimator // IEEE Transact. on Automatic Control. 1999. Vol. 44, N 4. P. 698—713. DOI: 10.1109/9.754808.
  7. Mojiri M., Bakhshai A. R. An adaptive notch filter for frequency estimation of a periodic signal // IEEE Transact. on Automatic Control. 2004. Vol. 49, N 2. P. 314—318. DOI: 10.1109/TAC.2003.821414.
  8. Syed A. A., Sun Q., Foroosh H. Frequency estimation of sinusoids from nonuniform samples // Signal Processing. 2016. Vol. 129. P. 67—81. DOI: 10.1016/j.sigpro.2016.05.024.
  9. Liu H., Li Y., Zhou Y., Chang H.-C., Truong T.-K. Impulsive noise suppression in the case of frequency estimation by exploring signal sparsity // Digital Signal Processing: A Review Journal. 2016. Vol. 57. P. 34—45. DOI: 10.1016/j.dsp.2016.06.012.
  10. Ioannou P. A., Sun J. Robust Adaptive Control. Courier Corporation, 2012.
  11. Арановский С. В., Бобцов А. А., Ван Ц., Николаев Н. А., Пыркин А. А. Алгоритм улучшения идентифицирующих свойств в задачах оценки параметров линейной регрессионной модели // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16, № 3. С. 565—567. DOI:10.17586/2226-1494-2016-16-3-565-567.
  12. Гриценко П. А., Арановский С. В., Бобцов А. А., Пыркин А. А. Повышение точности идентификации с использованием метода каскадной фильтрации // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 8. С. 587—592. DOI: 10.17586/0021-3454-2015-58-8-587-592.
  13. Aranovskiy S., Bobtsov A., Ortega R., Pyrkin A. Performance enhancement of parameter estimators via dynamic regressor extension and mixing // IEEE Transact. on Automatic Control. 2016. DOI: 10.1109/TAC.2016.2614889.
  14. Aranovskiy S., Bobtsov A., Ortega R., Pyrkin A. Improved transients in multiple frequencies estimation via dynamic regressor extension and mixing // IFAC-PapersOnLine. 2016. Vol. 49, N 13. P. 99—104. DOI: 10.1016/j.ifacol.2016.07.934.
  15. Gromov V. S., Borisov O. I., Vedyakov A. A., Pyrkin A. A., Shavetov S. V., Bobtsov A. A., Salikhov V. I., Aranovskiy S. V. Adaptive multisinusoidal signal tracking system with input delay // IFAC-PapersOnLine. 2016. Vol. 49, N 13. P. 105—110. DOI: 10.1016/j.ifacol.2016.07.935.