Задача декомпозиции управления движением АНПА с учетом изменяющихся ограничений маршевых движителей

Раздел III. Системы энергетики, приводная и датчиковая аппаратура

УДК 629.127 DOI 10.23683/2311-3103-2019-1-210-222

В.В. Костенко, А.Ю. Толстоногов

ЗАДАЧА ДЕКОМПОЗИЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ АНПА С УЧЕТОМ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ОГРАНИЧЕНИЙ МАРШЕВЫХ

ДВИЖИТЕЛЕЙ

Целью исследования является повышение точности траекторного движения автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) за счет использования алгоритмов управления, учитывающих влияния скорости хода на характеристики маршевых движителей. Дана формальная постановка задачи распределения управляющих воздействий между маршевыми движителями, обладающего малой чувствительностью к изменению их статических характеристик на стационарных режимах движения в широком диапазоне скоростей. Предложена методика оценки влияния скорости хода АНПА на упор маршевого движителя, основанная на результатах гидродинамического расчета гребного винта и нагрузочных испытаний приводного электродвигателя. Определена зависимость максимального упора движителя от скорости хода при регулировании электропривода по моменту для всего диапазона скоростей движения аппарата относительно воды. Предложен алгоритм расчета статической характеристики движителя, основанный на масштабировании его экспериментальной швартовной характеристики в соответствии с изменением максимального упора на известной скорости хода. Разработан алгоритм декомпозиции управляющих воздействий, обеспечивающий их точную и независимую реализацию маршевыми движителями во всем диапазоне скоростей хода АНПА. Полученные результаты позволяют в дальнейшем аналитически решить актуальную задачу адаптивного перераспределения упоров маршевых движителей между регуляторами движения вариацией порционных ограничений в соответствии с назначенным рейтингом и целевым значением управляющих воздействий. Таким образом может быть обеспечена максимальная эффективность использования возможностей движительно-рулевого комплекса и увеличена точность траекторного движения.

Автономные необитаемые подводные аппараты; движительно-рулевой комплекс; управляющие воздействия; задача декомпозиции; регуляторы движения.

V.V. Kostenko, A.Yu. Tolstonogov AUV'S MOTION CONTROL ALLOCATION WITH VARIABLE PROPERTIES

OF PROPULSION SYSTEM

The purpose of the study is to improve the accuracy of the trajectory motion of autonomous underwater vehicles (AUV) due to using of control algorithms taking into account dependence propulsion system parameters from vehicle velocity. The problem statement of control allocation actions between thrusters with a low sensitivity to changes in their static parameters in a wide speed range is given. A method for estimating the dependence between AUV velocity thrust of propulsion system, based on the results of hydrodynamic simulation of the propeller and the load tests of the motor is proposed. The dependence of maximum thrust of the thruster from AUV velocity by adjusting motor torque for the entire velocity range of the AUV is determined. The algorithm for calculating the static propulsion characteristic is proposed. The algorithms based on the scaling of result of the bollard pull test accordance with the change of maximum mooring stop at the known velocity. The algorithm for thrust allocation is developed. The algorithm ensures accu-

rate and independent thrust of each thruster in the entire range of AUV velocity. The obtained results would allow the actual problem of adaptive redistribution of the trust by varying the limits depends with ranking of motion controller and target value to be solved. Thus, the maximum efficiency of the propulsion system and accuracy of the trajectory motion can be ensured.

Autonomous underwater vehicle; propulsion system; control actions; control allocation; motion control.

Введение. В настоящее время наиболее востребованным инструментом исследования и освоения океана являются автономные необитаемые подводные аппараты (АНПА) [1-3]. Основными задачами, решаемыми АНПА, являются: мониторинг морских акваторий с исследованием рельефа дна и гидрофизических полей; поиск и инспекция технических и природных объектов на морском дне, освещение подводной обстановки и патрулирование охраняемых водных районов [4]. Эффективность решения перечисленных задач в значительной степени зависит от точности движения АНПА по заданной траектории, которая определяется управляющими воздействиями движительно-рулевого комплекса (ДРК). При этом важно обеспечить соответствие реальных управляющих воздействий целевым значениям, определенным регуляторами движения [5-7]. Целью настоящей работы является разработка алгоритма декомпозиции управляющих воздействий между элементами ДРК, учитывающего влияние хода аппарата на характеристики маршевых движителей. Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

♦ определение влияния скорости хода АНПА на упор маршевого движителя;

♦ расчет статической характеристики МД с учетом скорости хода АНПА;

♦ оценка отклонения управляющих воздействий от целевых значений, определенных для принятой компоновки ДРК с учетом швартовной статической характеристики МД;

♦ разработка алгоритма декомпозиции управляющих воздействий, обеспечивающего их точную и независимую реализацию во всем диапазоне скоростей хода.

Расчет максимального упора маршевого движителя на ходу. Задачей расчета является определение максимального упора маршевого движителя в режиме установившегося движения АНПА по экспериментальной внешней характеристике приводного электродвигателя и кривым действия используемого гребного винта. На первом этапе необходимо по известным кривым действия гребного винта (ГВ) найти аналитическую зависимость требуемой механической мощности привода от частоты вращения. В соответствии с методикой [8] в ИПМТ ДВО РАН была создана программа гидродинамического расчета ГВ, использующая регрессионную базу их модельных испытаний [3, 9]. При этом в соответствии с заданными конструктивными параметрами ГВ может быть определена аналитическая форма его кривых действия

= Kt0 + Ktl  Лр + Kt2  Лр + Kt3  Ар, ВД) = Км0 + КМ1  Ар + Км2  Ар + Км3  Ар,

Kt(Ap) - Ар PJ ~ Кы(Лр)  2п

>?(Л) =

Ар = У/(п5Я),

где: К (Ар) - зависимость коэффициента упора ГВ от относительной поступиА р; Км(Ар) - зависимость коэффициента момента ГВ от относительной поступи; К о- К 1, К 2 , К з,Км0, Км 1, Км2, Км3 - коэффициенты интерполирующих полиномов, полученные в ходе регрессионного анализа результатов расчета программы Р80Р; г) (Ар) - зависимость КПД ГВ от относительной поступи; V- скорость движения аппарата, м/с; п - угловая скорость ГВ, об/с; £> - диаметр ГВ, м.

Графики кривых действия ГВ маршевого движителя АНПА "Х-200" приведены на рис. 1. Соответствующие коэффициенты интерполирующих полиномов сведены в табл. 1.

Hit

-10'Krri

-кпд

.2 1

£11 02 D 3 0.4 05 ОБ 0 7 о.а

Относительная поступь

Рис. 1. Расчетные кривые действия гребного винта АНПА "Х-200"

Таблица 1

Коэффициенты интерполирующих полиномов кривых действия ГВ

KtO Kti Kt2 Kts ^Ml ^мЗ

0,2010 -0,2136 -0,1272 0,03647 0,0169 -0,01583 0,00036 -0,00494

Требуемую для вращения ГВ мощность и создаваемый им упор можно опреде-литьпо известным формулам [10]

Гмд = К1(Х)-р- п\  О4,

К = Ммд  2тг  щ,

где Гмд- упор маршевого движителя, Н; р - плотность воды, кг/м3; Ммд- момент сопротивления вращению МД, Н м; N в- механическая мощность, необходимая для вращения гребного винта, Вт.Графики зависимостей мощности потребления маршевого движителя АНПА "Х-200" и его упора от частоты вращения для скоростей хода аппарата 0,1,2,3 м/с показаны на рис. 2.

Частота вращения вала ГВ, об/мин Скорость хода АНПА, м/сек

Рис. 2. Влияние скорости хода на характеристики гребного винта маршевого

движителя

В вентильном электроприводе движителей разработки ИПМТ традиционно используется регулирование по моменту [11]. При этом частота вращения ГВ будет определятся балансом механических мощностей привода и нагрузки. Для обеспечения возможности определения этой частоты были проведены нагрузоч-

ные испытания бесколлекторного электродвигателя маршевого движителя АНПА "Х-200", результаты которых иллюстрирует рис. 3. Подробно методика нагрузочных испытаний изложена в [3].

Частота вращения вала, об/мин Частота вращения вага, об/мин

а б

Рис. З.Результаты нагрузочных испытаний электропривода МДАНПА "Х-200": а - характеристики ЭП при максимальном коде управления N=+127, б - семейство внешних характеристик ЭП

Последовательность графоаналитического расчета упора МД, соответствующего балансу мощностей привода и ГВ на скорости хода 2 м/с, иллюстрирует рис. 4. Результаты проведенного расчета зависимости основных характеристик МД от скорости хода при максимальном коде управления приводом сведены в табл. 2 и показаны на графиках рис. 5.

Частота вращения вала об/мин Частота вращения вага, об/мин

а б

Рис. 4. Расчет максимального упора МД для скорости хода АНПА 2 м/с: а - определение частоты вращения по балансу мощностей ЭП и ГВ, б - определение максимального упора

Таблица 2

Результаты расчета характеристик МД при максимальном коде управления

Характеристика МД Скорость хода, м/с

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Мощность на валу, Вт 118,2 116,1 113,9 111,3 108,2 104,6 99,7

Частота вращения, об/мин 2071 2140 2216 2297 2389 2494 2607

Упор, Н 53,2 49,4 44,8 39,1 33,0 26,5 19,4

Мощность потребления ЭП, Вт 214,5 206,9 198,8 191,1 177,4 165,5 151,1

б

Рис. 5. Зависимость характеристик МД от скорости хода АНПА: а - частота вращения вала при максимальном коде управления, б - максимальный упор

Регрессионный анализ результатов расчета частоты вращения и упора МД показал возможность оценки их зависимостей от скорости хода АНПА следующими аналитическими выражениями

пмах(Ух) = п0 + Кп1 ' Ух + Кп2  Ух + Кп3  Ух,

ТМах(Ух) = ^мдО + КТ1  Ух + Кт2 - Ух,

где:пмах (1^) - зависимость максимальной частоты вращения МД от скорости хода; Тмах (Ух) - зависимость максимального упора МД от скорости хода;п0 - максимальная частота вращения МД на стопе (швартовный режим); 7Мд0 - максимальный упор МД на стопе; Кп 1,Кп 2,Кп 3 , Кт 1,КТ 2 - коэффициенты интерполирующих полиномов, полученные в ходе регрессионного анализа результатов расчета из табл. 2.

Таблица 3

Коэффициенты интерполирующих полиномов характеристик МД

а

п0, об/мин K-nl Кпз т т-т 1 м до, Н Кт1

2071 131 10,57 1,78 53,2 -7,528 -1,276

Расчет статической характеристики МД с учетом скорости хода АНПА. Воснову данного расчета положены экспериментальные швартовные характеристики МД АНПА "Х-200", приведенные на рис. 6

Время; сек Код управления

а б

Рис. 6. Экспериментальные швартовные характеристики движителя: а - переходная

Рис. 7. Результаты регрессионного анализ швартовной статической характеристики маршевого движителя

В результате регрессионного анализа швартовной статической характеристики средствами программы Advanced Grapher [12] было определено аналитическое представление статической характеристики МД для всего диапазона скоростей хода АНПА. При этом было принято допущение о том, что направление упора МД и скорости хода совпадают во всех режимах движения АНПА.

ТМД(М, Vx) = Kv  (Ки0 + Кп1  N + Ки2 N2 + K, TUN, Vx) = Kv  (Км0 + Км1  N + Км2 N2+K]

пЗ

мЗ

N3), при N > 10; N3), при N < -10;

TM„(N,VX) = 0, при \N\ < 10;

Kv =

^ма х

~Т '

1 мдО

где Тм д (Л, Ух) - аналитическая форма статической характеристики МД, соответствующая установившейся скорости хода Ух; Ку - коэффициент масштабирования швартовной статической характеристики в соответствии со скоростью хода; Кп0, Кп Кп2 , Кп3 , Км 0, Км2 , Км 3 - коэффициенты интерполирующих полиномов, полученные в ходе регрессионного анализа экспериментальной швартовной статической характеристики МД. Статические характеристики МД, соответствующие скоростям хода 0,1,2,3 м/с приведены на рис. 8

Рис. 8. Семейство статических характеристик маршевого движителя АНПА "Х-200" для скоростей хода 0-1-2-3 м/с

Расчет управляющих воздействий маршевых движителей на ходу. Целью расчета является определение отклонений реальных управляющих сил и моментов от целевых значений, вызванных влиянием скорости набегающего потока на упо-

ры маршевых движителей. К расчету была принята традиционная для разработок ИПМТ компоновочная схема ДРК, состоящая из четырех маршевых жестко закрепленных движителей, расположенных попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях под углом 22.5° к продольной оси и носового вертикального подруливающего движителя (рис. 9) [13, 14]. Выбранная компоновка ДРК обусловлена необходимостью обеспечить не только движение на "крейсерской" скорости 1-1.5 м/с при гидроакустической съемке поверхности дна, но и его фототелевизионное обследование на скоростях "позиционирования" 0-0.7 м/с, когда для стабилизации глубины гидродинамических сил от набегающего потока недостаточно и необходимы средства создания вертикального управляющего упора. Примером реализации такой компоновки ДРК является АНПА "Х-200", внешний вид которого показан на рис. 10.

cf: «• Y Fy Fx J Ть 7T

Cv ^ Mz 0 I I I I

La Lb I

' Л/ Ом W

-KJ т,- Fz

La Z

Рис. 9. Компоновочная схема ДРК АНПА «Х-200»

Рис. 10. Внешний вид АНПА «Х-200»

Управляющие воздействия данного ДРК определяются следующими соотношениями:

рх = (ти + ТВ+ТЬ + Тк)  СОБЗ, Ру = (Тц - Тв)  БЫб + Тв,

= (Гц - ть)  бЫЗ,

Му = (Тя - 71)  БЫб  Ъ3, М2 = (То - Тц)  бЫЗ  + Тв  1В,

где ОмХУI - связанная система координат с началом в центре масс аппарата;

- продольный, вертикальный и боковой упоры ДРК; Му,М2- моменты ДРК по курсу и дифференту; - упоры верхнего, нижнего, левого и

правого маршевых движителей; - упор вертикального подруливающего движителя; - угол наклона маршевых движителей к продольной оси аппарата; -плечо маршевой группы движителей и вертикального подруливающего движителя, соответственно.

Независимое распределение управляющих воздействий каналов хода, курса и дифферента между маршевыми движителями соответствует выражению

/V М.

Т„ =

Тп =

Т, =

4СОБ8

Я

+

2  Ь5  бЫЗ' М,

4  соб8 2  Ь5  Бтб' Дг М„

4  со5(5 2  ¿о  51п5'

М„

4  С05(5 2- Ъц- 51П5 Функциональная схема, реализующая распределение в АНПА "Х-200" управляющих воздействий Му и М2между маршевыми движителями с учетом ограничений максимального упора, показана на рис. 11.

Рис. 11. Исходный вариант распределения управляющих воздействий между маршевыми движителями без учета скорости хода

В приведенной функциональной схеме приняты следующие условные обозначения: - целевые значения управляющих воздействий, определенные регуляторами движения; - целевые значения упора каждого из маршевых движителей, обеспечивающие реализацию целевых управляющих воздействий регуляторов хода, дифферента и курса, соответственно; -ограничение упора маршевого движителя, определенное в ходе швартовных испытаний (см. рис. 6,а); П х, П^- коэффициенты "порционного" распределения эффективности маршевых движителей между регуляторами хода, дифферента и курса, соответственно; - целевые значения упоров маршевых движи-

телей, обеспечивающие независимую отработку управляющих воздействий при условиях П ж + П ф = 1 и П ж + П ч> = 1 ; Тш (Л) - статическая характеристика маршевых движителей, определенная в ходе швартовных испытаний (см. рис. 6,б); N (Тш) - зависимость кода управления от упора маршевого движителя в швартовном режиме, приведен на рис. 12;Тиш, ТВш, Т1ш, Тйш - упоры маршевых движителей без учета влияния скорости хода; -реальные значения упоров мар-

шевых движителей; - реальные значения управляющих воздействий

маршевых движителей.

Для определения кода управления, соответствующего целевому значению упора МД, использовалась зависимость N

N(Tm) = 2,06  Тш + 18, при 2,2 Н < N < 53,2 Н;

N(Tm) = 10,17  Тш, при - 2,5 Н < N < 2,2 Н; N(Tm) = 2,22  Тш - 20, при - 48 Н < N < -2,5 Н.

а б

Рис. 12. Определение функции N

С учетом определенной выше функции N (Тш ) и в соответствии с параметрами ДРК табл. 4 были рассчитаны максимальные отклонения реальных управляющих воздействий от целевых значений, обусловленные влиянием скорости хода на упоры МД.

Таблица 4

Параметры ДРК АНПА "Х-200"

^мдО, Н Пж rv Ls, м ö, град

53,2 0,5 0,5 0,5 1,45 22,5

Таблица 5

Расчет максимальных управляющих воздействий АНПА "Х-200"

Параметр Целевое значение Скорость хода, м/с

0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Fx. Н 88,3 88,3 81,5 73,7 64,8 54,8 43,8 31,8

My, Н  м 29,5 29,5 27,2 24,6 21,6 18,3 14,6 10,6

Mz, Н  м 29,5 29,5 27,2 24,6 21,6 18,3 14,6 10,6

Как видно из табл. 5, влияние скорости на управляющие воздействия весьма значительно, и оно будет проявляться во всем диапазоне формировании управляющих воздействий. Представляется очевидной необходимость компенсация этого влияния и формирования реальных управляющих воздействий, соответствующих целевым значениям в пределах максимально достижимых значений для установившейся скорости движения [15-18]. Известны современные методы коррекции характеристик ДРК, реализация которых требует наличия на борту аппарата мощных вычислительных ресурсов [19, 20].

Как видно из функциональной схемы рис. 11, модель влияния хода на упоры маршевых движителей реализована умножением их расчетного швартовного упора на поправочный коэффициент Ку. Предлагаемый метод коррекции управления МД достаточно просто реализуется и заключается в делении кодов управления, определенных в соответствии с функцией М(ТШ), на этот коэффициент. При этом в пределах линейного диапазона характеристик МД будет обеспечено соответствие управляющих воздействий их целевым значениям.

Рис. 13. Распределение управляющих воздействий между маршевыми движителями с коррекцией управления

Заключение. Резюмируя изложенное, можно сделать следующие выводы:

♦ в соответствии с расчетными гидродинамическими характеристиками гребного винта маршевого движителя и результатами швартовных испытаний определена зависимость ограничений его упора от скорости движения АНПА относительно воды;

♦ предложен вариант расчета статической характеристики МД на ходу, основанный на масштабировании швартовной характеристики пропорционально отношению максимального расчетного значения упора на заданной скорости хода к максимальному швартовному упору;

♦ оценено отклонение управляющих воздействий от целевых значений, вызванное влиянием скорости хода на упоры маршевых движителей;

♦ предложен алгоритм распределения управляющих воздействий между маршевыми движителями, обеспечивающий их точную и независимую реализацию во всем диапазоне скоростей хода;

♦ найденные технические решения обеспечивают возможность оценки позиционных сил и моментов, действующих на аппарат в установившихся режимах движения при выполнении маршрутного задания;

♦ предложенные в работе методы и алгоритмы коррекции целевых значений управляющих воздействий просты и обладают невысокой вычислительной сложностью, что позволяет их реализацию бортовыми устройствами управления АНПА;

♦ в развитие проведенных исследований планируется разработка алгоритма адаптивного перераспределения эффективности маршевых движителей между регуляторами движения вариацией порционных ограничений в соответствии с назначенным рейтингом и целевым значением управляющих воздействий.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агеев М.Д., Касаткин Б.А., Киселев Л.В. и др. Автоматические подводные аппараты.

- Л.: Судостроение, 1981. - 223 с.

2. Агеев М.Д., Киселев Л.В., Матвиенко Ю.В. и др. Автономные подводные роботы: системы и технологии / под общ. ред. М.Д. Агеева. - М.: Наука, 2005. - 223 с.

3. Инзарцев А.В., Киселев Л.В., Костенко В.В., Матвиенко Ю.В., Павин А.М., Щербатюк А.Ф. Подводные робототехнические комплексы: системы, технологии, применение / под ред. Л.В. Киселева. - Владивосток: ИПМТ ДВО РАН, 2018. - 368 с.

4. Матвиенко Ю.В., Борейко А.А., Костенко В.В., Львов О.Ю., Ваулин Ю.В. Комплекс робототехнических средств для выполнения поисковых работ и обследования подводной инфраструктуры на шельфе // Подводные исследования и робототехника. - 2015.

- № 1 (19). - С. 4-15.

5. Костенко В.В. Алгоритмы управления движительно-рулевым комплексом привязного телеуправляемого подводного аппарата // Мехатроника, автоматизация, управление.

- 2006. - № 9. - C. 31-36.

6. Костенко В.В., Павин А.М. К вопросу обеспечения независимости управляющих воздействий движительно-рулевого комплекса подводного аппарата // Матер. 6-й научно-технической конференции «Технические проблемы освоения мирового океана», Владивосток, 28 сентября - 2 октября 2015. - C. 118-123.

7. Kostenko V.V., Tolstonogov A.Yu. AUV Thrust Allocation with Variable Constraints. ADV // Syst. Sci Appl. - 2017. - No. 3. - P. 1-8. - http://ijassa.ipu.ru/ojs/ijassa/artide/view/502.

8. Daidola J.C, Johnson F.M. Propeller Selection and Optimization Program. Manual for the Society of Naval Architects and Marine. NY.: Society of Naval Architects and Marine, 1992.

- 258 p.

9. Костенко В.В., Михайлов Д.Н., Нечаев В.Д., Толстоногов А.Ю. Оценка требований к гребному электроприводу автономного необитаемого подводного аппарата // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2017. - № 1-2 (186-187). - С. 97-108.

10. Пантов Е.Н, Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. - Л.: Судостроение, 1973. - 210 c.

11. Борейко А.А., Горнак В.Е., Костенко В.В., Найденко Н.А., Хмельков Д.Б. Опыт разработки вентильного электропривода движителей подводного аппарата // Матер. научно-технической конференции «Технические проблемы освоения мирового океана», Владивосток, 2-5 октября 2007 г. - C. 135-140.

12. https://www.alentum.com/agrapher/.

13. Борейко А.А., Горнак В.Е., Мальцева С.В., Михайлов Д.Н. Малогабаритный многофункциональный автономный необитаемый подводный аппарат "МТ-2010" // Подводные исследования и робототехника. - 2011. - № 2 (12). - С. 37-42.

14. Киселев Л.В., Медведев А.В. Сравнительный анализ и оптимизация динамических свойств автономных подводных роботов различных проектов и конфигураций // Подводные исследования и робототехника. - 2012. - № 1 (13). - С. 24-35.

15. Fasano A., Ferracuti F., Freddi A., Longhi S., Monteriü A. A Virtual Thruster-Based Failure Tolerant Control Scheme for Underwater Vehicles // IFAC-PapersOnLine. - 2015. - Vol. 48, Issue 16. - P. 146-151. - https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.10.272. - ISSN 2405-8963.

16. Vega Emanuel & Chocron Olivier & BenbouzidMohamed. AUV Propulsion Systems Modeling Analysis // International Review on Modelling and Simulations. - 2014. - No. 7. - P. 827-837. 10.15866/iremos.v7i5. 3648.

17. Vega, E.P., Chocron, O., Ferreira, J.V., Benbouzid, M.E.H., Meirelles, P.S. Evaluation of AUV fixed and vectorial propulsion systems with dynamic simulation and non-linear control // In: 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, IECON 2015. - P. 944-949. IEEE, 2015.

18. Palmer A.R. Analysis of the propulsion and manoeuvring characteristics of survey-style AUVs and the development of a multi-purpose AUV. Ph.D. thesis, School of Engineering Sciences, Faculty of Engineering, Science & Mathematics, University of Southampton, UK, 2009.

19. Chocron Olivier & Vega Emanuel & Benbouzid Mohamed. Dynamic reconfiguration of autonomous underwater vehicles propulsion system using genetic optimization // Ocean Engineering. 156. 564-579. 10.1016/j.oceaneng. 2018.02.056.

20. Chocron O., Vega, E.P., Benbouzid, M.E.H. Evolutionary dynamic reconfiguration of AUVs for underwater maintenance / In: Jaulin L. (ed.) // Marine Robotics and Applications, Ocean Engineering & Oceanography. - Springer, Cham, 2018. - Vol. 10. - P. 137-178.

REFERENCES

1. Ageev M.D., Kasatkin B.A., Kiselev L. V. i dr. Avtomaticheskie podvodnye apparaty [Automatic underwater vehicles]. Leningrad: Sudostroenie, 1981, 223 p.

2. Ageev M.D., Kiselev L.V., Matvienko Yu.V. i dr. Avtonomnye podvodnye roboty: sistemy i tekhnologii [Autonomous underwater robots: systems and technologie], ed. by M.D. Ageeva. Moscow: Nauka, 2005, 223 p.

3. Inzartsev A.V., Kiselev L.V., Kostenko V.V., Matvienko Yu.V., Pavin A.M., Shcherbatyuk A.F. Podvodnye robototekhnicheskie kompleksy: sistemy, tekhnologii, primenenie [Underwater robotics: systems, technologies, application], ed. byL.V. Kiseleva. Vladivostok: IPMT DVO RAN, 2018, 368 p.

4. Matvienko YU.V., Boreyko A.A., Kostenko V.V., L'vov O.Yu., Vaulin Yu.V. Kompleks robototekhnicheskikh sredstv dlya vypolneniya poiskovykh rabot i obsledovaniya podvodnoy infrastruktury na shel'fe [Complex robotic tools to perform searches and surveys of underwater infrastructure on the shelf], Podvodnye issledovaniya i robototekhnika [Underwater Investigation and Robotics], 2015, No. 1 (19), pp. 4-15.

5. Kostenko V.V. Algoritmy upravleniya dvizhitel'no-rulevym kompleksom privyaznogo teleupravlyaemogo podvodnogo apparata [Control Algorithms by Motive-Steering Complex of Related Telecontrolled Submarine Apparatus], Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie [Mechatronics, automation, control], 2006, No. 9, pp. 31-36.

6. Kostenko V.V., Pavin A.M. K voprosu obespecheniya nezavisimosti upravlyayushchikh vozdeystviy dvizhitel'no-rulevogo kompleksa podvodnogo apparata [On the issue of ensuring the independence of the control actions of the propulsion and steering complex], Mater. 6-y nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Tekhnicheskie problemy osvoeniya mirovogo okeana», Vladivostok, 28 sentyabrya - 2 oktyabrya 2015 [Materials of the 6th scientific-technical conference "Technical problems of world ocean exploration", Vladivostok, September 28 - October 2 2015], pp. 118-123.

7. Kostenko V.V., Tolstonogov A.Yu. AUV Thrust Allocation with Variable Constraints. ADV, Syst. Sci Appl., 2017, No. 3, pp. 1-8. Available at: http://ijassa.ipu.ru/ojs/ijassa/article/view/502.

8. Daidola J.C, Johnson F.M. Propeller Selection and Optimization Program. Manual for the Society of Naval Architects and Marine. NY.: Society ofNaval Architects and Marine, 1992, 258 p.

9. Kostenko V. V., Mikhaylov D.N., Nechaev V.D., Tolstonogov A.Yu. Otsenka trebovaniy k grebnomu elektroprivodu avtonomnogo neobitaemogo podvodnogo apparata [Score requirements to thrusters drive of the autonomous underwater vehicle], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering Sciences], 2017, No. 1-2 (186-187), pp. 97-108.

10. Pantov E.N, Makhin N.N., Sheremetov B.B. Osnovy teorii dvizheniya podvodnykh apparatov [Fundamentals of the theory of motion of underwater vehicles]. Leningrad: Sudostroenie, 1973, 210 p.

11. Boreyko A.A., Gornak V.E., Kostenko V.V., Naydenko N.A., Khmel'kov D.B. Opyt razrabotki ventil'nogo elektroprivoda dvizhiteley podvodnogo apparata [Development of the valve electric drive propulsion of underwater vehicle] Mater. nauchno-tekhnicheskoy konferentsii «Tekhnicheskie problemy osvoeniya mirovogo okeana», Vladivostok, 2-5 oktyabrya 2007 g. [Materials of the 6th scientific-technical conference "Technical problems of world ocean exploration"], pp. 135-140.

12. Available at: https://www.alentum.com/agrapher/.

13. Boreyko A.A., Gornak V.E., Mal'tseva S.V., Mikhaylov D.N. Malogabaritnyy mnogofunk-tsional'nyy avtonomnyy neobitaemyy podvodnyy apparat "MT-2010" [Small multifunctional autonomous underwater vehicle "MT-2010"], Podvodnye issledovaniya i robototekhnika [Underwater researches and robotics], 2011, No. 2 (12), pp. 37-42.

14. Kiselev L.V., Medvedev A.V. Sravnitel'nyy analiz i optimizatsiya dinamicheskikh svoystv avtonomnykh podvodnykh robotov razlichnykh proektov i konfiguratsiy [Comparative analysis and optimization of dynamic properties of Autonomous underwater robots of various designs and configurations], Podvodnye issledovaniya i robototekhnika [Underwater researches and robotics], 2012, No. 1 (13), pp. 24-35.

15. Fasano A., Ferracuti F., Freddi A., Longhi S., Monteriu A. A Virtual Thruster-Based Failure Tolerant Control Scheme for Underwater Vehicles, IFAC-PapersOnLine, 2015, Vol. 48, Issue 16, pp. 146-151. Available at: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2015.10.272. ISSN 2405-8963.

16. Vega Emanuel & Chocron Olivier & BenbouzidMohamed. AUV Propulsion Systems Modeling Analysis, International Review on Modelling and Simulations, 2014, No. 7, pp. 827-837. 10.15866/iremos.v7i5. 3648.

17. Vega E.P., Chocron O., Ferreira J.V., Benbouzid M.E.H., Meirelles P.S. Evaluation of AUV fixed and vectorial propulsion systems with dynamic simulation and non-linear control, In: 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, IECON 2015, pp. 944-949. IEEE, 2015.

18. Palmer A.R. Analysis of the propulsion and manoeuvring characteristics of survey-style AUVs and the development of a multi-purpose AUV. Ph.D. thesis, School of Engineering Sciences, Faculty of Engineering, Science & Mathematics, University of Southampton, UK, 2009.

19. Chocron Olivier & Vega Emanuel & Benbouzid Mohamed. Dynamic reconfiguration of autonomous underwater vehicles propulsion system using genetic optimization. Ocean Engineering. 156. 564-579. 10.1016/j.oceaneng. 2018.02.056.

20. Chocron O., Vega, E.P., Benbouzid, M.E.H. Evolutionary dynamic reconfiguration of AUVs for underwater maintenance, In: Jaulin L. (ed.), Marine Robotics and Applications, Ocean Engineering & Oceanography. Springer, Cham, 2018, Vol. 10, pp. 137-178.

Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор А.Н. Жирабок.

Костенко Владимир Владимирович - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук; e-mail: kostenko@marine.febras.ru; 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 5а; тел.: 84232432578; к.т.н.; лаборатория исполнительных устройств и систем телеуправления; зав. лабораторией.

Толстоногов Антон Юрьевич - e-mail: bioniwulf@gmail.com; лаборатория исполнительных устройств и систем телеуправления; н.с.

Kostenko Vladimir Vladimirovich - Institute of Marine Technology Problems, Far Eastern Branch Russian Academy of Science; e-mail: kostenko@marine.febras.ru; 5a, Sukhanova str., Vladivostok, 690950, Russia; phone: +74232432578; cand. of eng, sc.; laboratory actuating devices and remote control systems; laboratory head.

Tolstonogov Anton Yurievich - e-mail: bioniwulf@gmail.com; phone: +74232432578; Laboratory actuating devices and remote control systems; researcher.