Дослідження методів пошуку траєкторії руху для транспортної системи з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища

Основні алгоритми пошуку траєкторії руху для транспортної системи. Аналіз основних методів автоматизованого керування транспортною системою з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища. Шляхи покращення методів пошуку траєкторії руху.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

РЕФЕРАТ

Об`єкт дослідження - транспортна система постачання промислового цеху.

Предмет дослідження - методи пошуку траєкторії руху для транспортної системи промислового цеху.

Мета роботи - створення та дослідження методів пошуку оптимального шляху прямування промислового робота з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища.

Методи дослідження - аналіз критеріїв оптимальності, моделювання алгоритмів і порівняння результатів моделювання.

На сьогоднішній день є актуальною проблема керування промисловими роботами в умовах динамічної зміни параметрів навколишнього середовища. В роботі наведено низку алгоритмів пошуку шляхів прямування з використанням різних параметрів, як критеріїв оптимальності. Проведено моделювання алгоритмів для різноманітних умов середовища промислового цеху (ПЦ). Виконано порівняльний аналіз алгоритмів і наведено слабкі і сильні сторони кожного.

Отримані алгоритми рекомендується до застосування в ТС промислових об`єктів з не великою кількістю об`єктів ПЦ і складною системою руху в межах приміщення.

Прогнозні припущення щодо розвитку об'єкта дослідження - модернізація алгоритмів для роботи в складних системах.

ПОШУК ОПТИМАЛЬНОГО ШЛЯХУ, ДИНАМІЧНА ЗМІНА СЕРЕДОВИЩА, АЛГОРИТМИ ТРАНСПОРТНОЇ СИСТЕМИ, ТЕОРІЯ ГРАФІВ, КРИТЕРІЇ ОПТИМАЛЬНОСТІ.

РЕФЕРАТ

Объект исследования - транспортная система поставки промышленного цеха.

Предмет исследования - методы поиска траектории движения для транспортной системы промышленного цеха.

Цель работы - создание и исследование методов поиска оптимального пути следования промышленного робота с учетом динамического изменения окружающей среды.

Метод исследования - анализ критериев оптимальности, моделирования алгоритмов и сравнения результатов моделирования.

На сегодняшний день актуальна проблема управления промышленными роботами в условиях динамического изменения параметров окружающей среды. В работе приведен ряд алгоритмов поиска путей следования с использованием различных параметров, в качестве критериев оптимальности. Проведено моделирование алгоритмов для различных условий среды промышленного цеха. Выполнен сравнительный анализ алгоритмов и приведены сильные и слабые стороны каждого.

Полученные алгоритмы рекомендуется к применению в транспортных системах промышленных объектов с не большим количеством объектов промышленного цеха и сложной системой движения в пределах помещения.

Прогнозные предположения о развитии объекта исследования - модернизация алгоритмов для работы в сложных системах.

ПОИСК ОПТИМАЛЬНОГО ПУТИ, ДИНАМИЧЕСКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ СРЕДЫ, АЛГОРИТМЫ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ, ТЕОРИЯ ГРАФОВ, КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОСТИ.

ABSTRACT

Explanatory note: 89 p., 23 fig., 6 tables., 3 applications, 48 sources.

Object of study - transport system of industrial supply shop.

The subject of research - methods of finding the trajectory of the transport system for industrial plant.

Purpose - to create and study methods of finding the optimal route based industrial robot dynamic environmental change.

Method of study - an analysis of optimality criteria, simulation algorithms and comparing simulation results.

Today is the actual problem of control of industrial robots in dynamic changes in environmental parameters. This paper provides a number of algorithms search for destination using different parameters, as optimality criteria. The modeling algorithms for various environmental conditions of the industrial plant. A comparative analysis of algorithms and are strengths and weaknesses of each.

The findings are recommended for use in industrial facilities with TS are not many objects of PC and its complex system of movement within the room.

Forecast assumptions about the object of research - modernization of algorithms to work in complex systems.

SEARCH OF OPTIMAL WAYS, DYNAMIC CHANGES ENVIRONMENT, TRANSPORT SYSTEM ALGORITHMS, GRAPH THEORY, OPTIMALITY CRITERION.

ЗМІСТ

• Перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів
• Вступ
• 1 Аналіз задачі пошуку траєкторії руху
• 1.1 Аналіз основних теоретичних застав реалізації систем пошуку траєкторії руху
• 1.2 Основні поняття теорії графів
• 1.3 Основні поняття теорії дерев рішень
• 1.4 Основні поняття теорії керування
• 1.5 Основні поняття теорії оптимізації
• 2 Розробка методу вибору шляху прямування
• 2.1 Аналіз функціональних вимог методу вибору шляху прямування
• 2.2 Обґрунтування можливих критеріїв пошуку траєкторії руху
• 3 Розробка алгоритмічного і програмного забезпечення методу пошуку шляху прямування
• 3.1 Основні вимоги до розробки алгоритмів
• 3.2 Розробка алгоритму пошуку всіх можливих глобальних маршрутів з точки початку маршруту до точки його закінчення
• 4 Дослідження методів пошуку з урахуванням критеріїв оптимальності
• 4.1 Дослідження методу пошуку оптимального шляху прямування за кількістю контрольних точок маршруту
• 4.2 Дослідження методу пошуку оптимального шляху прямування за одним параметром
• 4.3 Дослідження методу пошуку оптимального шляху прямування за всіма параметрами
• 5 Експериментальне дослідження процесу керування роботою транспортної системи з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища
• 6 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
• 6.1 Аналіз умов праці у виробничому приміщенні
• 6.2 Промислова безпека у виробничому приміщенні
• 6.3 Виробнича санітарія у приміщенні
• 6.4 Пожежна безпека виробничого приміщення
• 6.5 Безпека у надзвичайних ситуаціях
• Висновки
• Перелік літературних посилань
• Додаток А - Алгоритми, використані в роботі
• Додаток Б - Програмні коди
• Додаток В - Роздатковий матеріал
• ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ
• ГМ - глобальний маршрут;
• ЗСУ - зовнішнє середовище керування;
• КТ - контрольна точка;
• ЛМ - локальний маршрут;
• ЛМС система «людина-машина-середовище»;
• МЗТ - матриця зв'язування точок;
• НС - надзвичайна ситуація;
• ПК - персональний комп`ютер;
• ПП - предмет праці;
• ПЦ - промисловий цех;
• ТС - транспортна система.
• ВСТУП
• Значний прогрес в області обчислювальної техніки, програмного забезпечення і телекомунікації, розвиток інформаційних технологій, підвищення міри автоматизації і перерозподіл функцій між людиною і апаратурою привів до створення високоефективних і високонадійних роботизованих систем транспортних систем.
• Сучасний рівень обчислювальних пристроїв дозволяє практично без обмежень реалізовувати різні алгоритми керування рухливими об'єктами. У даній магістерській роботі будуть розроблені принципи інтелектуальної системи ухвалення рішень для вибору шляху руху роботизованої системи з одного пункту в іншій і утримування системи на обраній траєкторії[46].
• На сьогоднішній день є актуальною проблема керування промисловими роботами в умовах динамічної зміни параметрів навколишнього середовища тому було прийняте рішення про виконання даної роботи.
• Об`єкт дослідження - транспортна система постачання промислового цеху.
• Предмет дослідження - методи пошуку траєкторії руху для транспортної системи промислового цеху.
• Система пошуку траєкторії руху для автоматизованих виробничих транспортних систем призначена для динамічного керування всіма ланками процесу транспортування на виробництві як на конвеєрних лініях, так і керування переміщенням роботизованих платформ по території в залежності від поставлених цілей [41].
• Основними складностями при виборі траєкторії руху для транспортної системи є:

- динамічність навколишнього середовища тобто зміна основних факторів навколишнього середовища на траєкторії руху підчас руху об`єкту транспортної системи таких, як наприклад поява перешкоди на шляху прямування;

- постійна зміна цілей транспортної системи - алгоритми пошуку повинні бути гнучкими до динамічної зміни цілей руху системи;

- складність, пов`язана з завданням деяких обмежень в виконанні завдання транспортної системи таких, як часові обмеження, швидкісні обмеження при виконанні завдань на певних ділянках, негабаритність та інші.

Метою даної роботи є дослідження основних методів пошуку шляху прямування роботизованої транспортної системи з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища і цілей транспортної системи.

Основними задачами, поставленими в даній магістерській роботі, є:

- дослідження основних алгоритмів пошуку траєкторії руху для транспортної системи;

- аналіз сучасних методів формування траєкторії для транспортних систем;

- аналіз основних методів автоматизованого керування транспортною системою з урахуванням динамічної зміни навколишнього середовища;

- виділення рекомендацій щодо покращення методів пошуку траєкторії руху для транспортної системи, а також виділення критичних моментів при проектуванні даних систем.

Метою виконання розділу «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях» є розрахунок повторного заземлення...