Кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/4356

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/cmps

Сучасна назва – кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем", попередня назва – кафедра "Cистеми і процеси управління" (від 2001), первісна назва – кафедра “Автоматичне керування рухом”(від 1964).

Кафедра “Автоматичне керування рухом” була створена на інженерно-фізичному факультеті 1 лютого 1964 року для підготовки кадрів вищої кваліфікації, які володіли б як практичною інженерною підготовкою, так і фундаментальними знаннями в галузі математики та інформаційних технологій. Протягом минулих десятиліть кафедра випустила понад півтори тисячі фахівців. Лише за останні 30 років кафедра підготувала близько 600 інженерів-механіків-дослідників, з яких кандидатами наук стали понад 100 осіб і шість осіб – докторами наук.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерного моделювання, прикладної фізики та математики Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 5 докторів технічних наук, 7 кандидатів технічних наук; 4 співробітника мають звання професора, 6 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 10

Корекція норми кватерніона орієнтації в алгоритмах БІНС: розрахункові схеми нормування і їх ефективність
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Плаксій, Юрій Андрійович
Розглядається задача корекції норми обчисленого кватерніона орієнтації в алгоритмах функціонування безплатформених інерціальних навігаційних систем. Розглянуто два існуючих підходи до процесу корекції, перший підхід полягає в нормуванні кватерніона повороту на такті обчислень, другий підхід полягає в нормуванні результуючого кватерніона. Приведено 5 відомих розрахункових схем корекції норми. Для моделювання тестового руху в роботі застосовано аналітичну кватерніонну кінематичну модель обертання, основану на послідовності трьох поворотів, що відповідають кутам Крилова. Розглянуто випадок лінійної залежності кутів елементарних поворотів від часу. Модель забезпечує отримання в аналітичному вигляді проекцій вектора кутової швидкості твердого тіла на зв'язані осі і відповідних квазікоординат на такті обчислень. Результати чисельного моделювання еталонного руху для заданого набору частот представлені у вигляді залежностей проекцій вектора кутової швидкості твердого тіла від часу і побудованих траєкторії в конфігураційному просторі параметрів орієнтації. Для визначення кватерніона повороту на такті використано алгоритм Міллера, який дозволяє отримати приріст вектора орієнтації на основі ідеальної інформації з датчиків кутової швидкості у вигляді квазікоординат. Перетворення до кватерніона повороту відбувається за допомогою відповідних розкладень тригонометричних функцій кута істинного повороту (модуля вектора орієнтації) в ряд. На основі програмно-чисельного експерименту показано, що найкращий результат корекції норми обчисленого кватерніона в сенсі мінімальної похибки норми дає одна із схем фінітного нормування, для якої відсутня операція ділення і яка забезпечує стійкість в часі процесу корекції норми. Приводяться результати чисельного моделювання модельного обертального руху твердого тіла і відпрацювання схем корекції норми обчисленого кватерніона орієнтації.
Аналіз точності алгоритма орієнтації Р. Міллера на чотирьохчастотній еталонній моделі обертання твердого тіла
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Плаксій, Юрій Андрійович; Гомозкова, Ірина Олександрівна
Запропоновано нове аналітичне представлення компонент кватерніона орієнтації твердого тіла у вигляді алгебраїчної суми добутків тригонометричних функцій кутів, що одномоментно змінюються у часі. З оберненого кватерніонного кінематичного рівняння отримані аналітичні вирази для компонент вектора кутової швидкості, що відповідають такому обертальному руху. Для задачі оцінювання точності алгоритмів безплатформеної орієнтації сформовано еталонну модель обертання, яка включає аналітичні вирази для ідеальних сигналів датчиків кутової швидкості у вигляді квазікоординат. Для декількох наборів частот отримано чисельні реалізації еталонної моделі, побудовані траєкторії в конфігураційному просторі параметрів орієнтації. Проведено чисельний аналіз похибки дрейфу для алгоритму орієнтації четвертого порядку з використанням у якості проміжних параметрів компонент вектора орієнтації, приріст якого на такті обчислюється алгоритмом Р. Міллера при різних значеннях коефіцієнтів. Показано, що алгоритм Р. Міллера з новим набором коефіцієнтів забезпечує меншу накопичену похибку дрейфу у порівнянні з традиційним алгоритмом і оптимізованим під конічний рух.
Нові двочастотні еталонні моделі обертання твердого тіла для точносного аналізу алгоритмів орієнтації БІНС
(НТУ "ХПІ", 2018) Плаксій, Юрій Андрійович; Гомозкова, Ірина Олександрівна
Запропоновано нові аналітичні представлення розв'язків рівнянь обертання твердого тіла і основані на них неперервні двочастотні еталонні моделі обертання. Отримано аналітичні залежності для квазікоординат і компонент кватерніона, що відповідають такому обертальному руху. Для декількох наборів параметрів отримано чисельні реалізації моделей і проведено чисельний аналіз поведінки оцінки похибки дрейфу для алгоритму орієнтації третього порядку. Показано, що тестовий обертальний рух на основі двочастотних еталонних моделей приводить до значно більшої похибки визначення орієнтації, ніж це має місце при регулярній прецесії.
Нові аналітичні розв’язки рівнянь обертання твердого тіла: двочастотні мультиплікативні параметричні кватерніонні моделі
(НТУ "ХПІ", 2017) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропоновано нові аналітичні розв’язки рівнянь обертання твердого тіла і отримано неперервні еталонні моделі обертання, основані на двочастотному мультиплікативному представленні кватерніона орієнтації в функціях кутів, що одномоментно змінюються у часі. Побудовані аналітичні залежності для квазікоординат на такті обчислень параметрів орієнтації і компонент кватерніона, що відповідають таким обертальним рухам. Для декількох наборів параметрів отримані чисельні реалізації моделей. Представлені моделі можуть бути використані для точносного аналізу алгоритмів визначення орієнтації.
Мультиплікативні трьохчастотні моделі обертання твердого тіла
(НТУ "ХПІ", 2016) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропоновано нові неперервні еталонні моделі обертання твердого тіла, основані на трьохчастотному мультиплікативному представленні кватерніона орієнтації в функціях кутів, що одномоментно змінюються у часі. Побудовані аналітичні залежності для квазікоординат на такті обчислень параметрів орієнтації і компонент кватерніона, що відповідають таким обертальним рухам. Для декількох наборів параметрів отримані чисельні реалізації моделей. Результати представлені у формі залежностей квазікоординат від часу і траєкторій у конфігураційному просторі параметрів орієнтації. Запропоновані моделі використані в якості еталонних для оцінювання точності алгоритмів визначення орієнтації.
Узагальнення трьохчастотної тригонометричної кватерніонної моделі обертання твердого тіла. Другий тип моделі
(НТУ "ХПІ", 2016) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропонований новий тип неперервної моделі обертання твердого тіла, оснований на трьохчастотному представленні кватерніона орієнтації в функціях кутів, що одномоментно змінюються у часі. Побудовані аналітичні залежності для квазікоординат на такті обчислень параметрів орієнтації і компонент кватерніона, що відповідають такому обертальному руху. Для декількох наборів параметрів отримані чисельні реалізації моделі. Результати представлені у формі залежностей квазікоординат від часу і траєкторій у конфігураційному просторі параметрів орієнтації. Запропонована модель може бути застосована в якості еталонної для оцінювання похибок алгоритмів визначення орієнтації в безплатформених системах.
Узагальнення трьохчастотної тригонометричної кватерніонної моделі обертання твердого тіла. Перший тип моделі
(НТУ "ХПІ", 2015) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропонована нова неперервна модель обертання твердого тіла, основана на трьохчастотному представленні кватерніона орієнтації в функціях кутів, що одномоментно змінюються у часі згідно лінійного закону. Побудовані аналітичні залежності для квазікоординат на такті обчислень параметрів орієнтації і компонентів кватерніона, що відповідають такому обертальному руху. Для декількох наборів параметрів отримані чисельні реалізації моделі. Результати представлені у формі залежностей квазікоординат від часу і траєкторій у конфігураційному просторі для параметрів орієнтації. Показано, що нова модель описує обертання твердого тіла, що різниться від випадку регулярної прецесії. Модель може бути застосована в якості еталонної для отримання оцінок похибок алгоритмів визначення орієнтації в безплатформених системах.
Еталонна модель обертання твердого тіла на основі представлення кватерніона орієнтації в функціях кутів Крилова, що змінюються у часі
(НТУ "ХПІ", 2015) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропоновано нову неперервну модель обертання твердого тіла, основану на представленні модельного кватерніона орієнтації в функціях кутів Крилова, що паралельно змінюються у часі. Побудовано аналітичні залежності для квазікоординат на такті обчислень параметрів орієнтації і компонент кватерніона, що відповідають таким обертальним рухам. Для декількох наборів параметрів отримано реалізації моделі. Результати представлено у формі залежностей квазікоординат від часу і траєкторій у конфігураційному просторі для параметрів орієнтації. Показано, що нова модель описує обертання твердого тіла, що різниться від випадку регулярної прецесії. Модель може бути застосована в якості еталонної для отримання оцінок похибок алгоритмів визначення орієнтації в безплатформених системах.
Підвищення точності визначення орієнтації в БІНС за рахунок спеціальної організації обчислень
(НТУ "ХПІ", 2014) Плаксій, Юрій Андрійович; Кузнєцов, Ю. О.
Розглядається практична задача підвищення точності визначення орієнтації в безплатформених інерціальних навігаційних системах. Запропонована нова схема обчислень кватерніона орієнтації алгоритмом низького порядку, коли обчислення ведуться паралельно на двох часових сітках з різними кроками. При цьому застосовується принцип Рунге і поняття фактичного порядку алгоритму визначення кватерніона повороту, основане на практичних оцінках. Введення поняття фактичного порядку алгоритму дозволяє відстежити існуючий зв’язок між величиною квазікоординат, що поступають на вхід алгоритму на кроці обчислень, і фактичною точністю визначення орієнтації. На еталонній моделі регулярної прецесії твердого тіла показано, що така організація обчислень забезпечує суттєве підвищення точності визначення орієнтації.
Двочастотна кватерніонна еталонна модель обертання твердого тіла конічного типу
(НТУ "ХПІ", 2014) Плаксій, Юрій Андрійович
Запропонована аналітична еталонна модель обертання твердого тіла на основі мультиплікативного представлення кватерніона орієнтації. Побудовані траєкторії в конфігураційному просторі, які різняться по вигляду від траєкторій для моделей конічного руху і регулярної прецесії