№ 3 (2023)

Рассматривается локомоционная система в виде цепочки конечного числа тел (материальных точек), движущихся по прямой на горизонтальной шероховатой плоскости за счет сил взаимодействия между телами. Эти силы служат управляющими переменными. Между телами и плоскостью действует сухое кулоново трение. Получены необходимые и достаточные условия, при которых возможно безреверсное перемещение всех тел системы на одно и то же расстояние в предположении, что в начальном и конечном положениях скорости всех тел равны нулю. Под безреверсным движением понимается движение, при котором ни одно из тел не изменяет направления своей скорости в процессе перемещения.

С развитием технологий сбора данных появляется множество многоаспектных данных, и их кластеризация стала актуальной темой. Большинство методов многоаспектной кластеризации (multi-view clustering) предполагают, что все аспекты полностью наблюдаемы. Но во многих случаях это не так. Для работы с неполными многоаспектными данными были предложены некоторые тензорные методы. Однако традиционная тензорная норма требует больших вычислительных затрат, и такие методы, как правило, не могут обрабатывать неполные выборки и дисбаланс различных аспектов. Предлагается новый метод кластеризации неполных многоаспектных данных. Определяется новая тензорная норма для восстановления графа связности, графы регуляризируются до согласованного низкоразмерного представления образцов. Затем веса итеративно обновляются для каждого аспекта. По сравнению с существующими, предложенный метод не только определяет согласованность между аспектами, но и получает низкоразмерное представление образцов с помощью полученной проекционной матрицы. Для решения разработан эффективный оптимизационный алгоритм на основе метода неопределенных множителей Лагранжа. Экспериментальные результаты на четырех наборах данных демонстирируют эффективность метода.

Рассматриваются методы оптимизации расписаний выполнения работ проекта для критерия минимизации средневзвешенного времени их выполнения. В том случае, когда длительности работ заданы детерминировано, предложен точный и приближенный метод решения задачи выбора оптимального расписания. Если возможны изменения длительности работ, создан аналитический инструментарий оценки устойчивости расписаний как для ситуации интервального задания длительностей работ, так и для ситуации изменения длительнстей работ при возможных возмущениях внешней среды. В том случае, если длительности работ заданы стохастически, предлагается механизм оценки эффективности расписания по двум критериям и предложена процедура количественной оценки риска расписания.

Оптимизируются функционалы динамических систем различного вида с помощью современных методов обучения с подкреплением. Рассматриваются линейная задача распределения ресурсов, задача оптимального потребления и ее стохастические модификации. В обучении с подкреплением использовались методы градиента стратегии.

Рассматривается метод определения значений углов ориентации летательного аппарата. Для предлагаемого метода исходными данными являются значения перегрузок в связанной и проекций скорости в нормальной земной системах координат. Предлагается, используя подходы прямых методов поиска оптимального управления, параметризовать углы тангажа, крена и рыскания, а затем найти значения параметров на основе исходных данных. Решить полученную оптимизационную задачу можно при помощи популяционного алгоритма.

Статья посвящена разработке новых эффективных методов проектирования траекторий космических аппаратов для миссий с использованием предложенного авторами обобщения формулы Резерфорда рассеивания заряженных частиц на случай гравитационного рассеивания. Для управляемых гравитационных маневров космических аппаратов сформулировано правило, позволяющее целенаправленно создавать в результате совершения гравитационного маневра пучки траекторий с заданными свойствами. Представлены модификации этого правила, создающие возможность осуществления эффективных и надежных пучковых рекуррентных процедур поиска баллистических сценариев межпланетных перелетов. Особую роль приобретает синтез последовательностей гравитационных маневров, которые обеспечивают заданное изменение асимптотической скорости космического аппарата относительно планеты-мишени.

Рассматривается управление движением Многоцелевого лабораторного модуля “Наука” в ходе его полета к Международной космической станции. Для маневрирования и угловой стабилизации в качестве исполнительных органов применяется двигательная установка. В целях обеспечения одновременного управления перемещениями центра масс космического аппарата и его стабилизацией с помощью двигателей в каждый момент времени приходится решать задачи определения потребного изменения скорости космического аппарата, выбора оптимальной конфигурации двигателей и задачу прогнозирования параметров движения космического аппарата. Приводятся методы решения этих задач, примененные при разработке системы управления Многоцелевого лабораторного модуля. Работоспособность описанных алгоритмов подтверждается результатами математического моделирования на наземном стенде отработки бортового программного обеспечения и в ходе летно-конструкторских испытаний непосредственно в ходе полета и успешной стыковки к Международной космической станции.

Рассмотрен робототехнический комплекс, состоящий из транспортно-манипуляционной платформы и установленного на ней робота вертикального перемещения. Платформа предназначена для перемещения робота по горизонтальной поверхности и его установки на вертикальную поверхность. Описывается практическая реализация алгоритма управления платформой, позволяющего автоматизировать процесс установки робота на вертикальную поверхность.