|
Інженер-механік-дослідник за спеціальністю “Динаміка польоту та управління”, інженерно-фізичний факультет ХПІ (1984).
Аспірант (1984-1987), інженер (1987-1990), науковий співробітник, асистент, старший викладач (1992-1995), доцент (1995-2012), докторант (2002-2005), професор (2012) кафедри автоматичного управління рухом (комп’ютерного моделювання процесів і систем).
Кандидат технічних наук за спеціальністю «Системи спеціального призначення обробки інформації та управління» (1990). Доктор технічних наук за спеціальністю «Системи та процеси управління» (2012). Науковий керівник і консультант – професор Є.Г.Голоскоков.Доцент по кафедрі автоматичного управління рухом (1998).
Автор понад 140 наукових статей і матеріалів доповідей, наукової монографії, співавтор монографії, навчального посібника, співавтор шести патентів.
Наукові інтереси: управління рухомими об’єктами, навігація і навігаційні системи:теорія, розробка, калібрування, випробування.
Основні наукові результати професора В.Б. Успенського пов’язані з розробкою методів високоточного управління орієнтацією маневрених космічних апаратів за допомогою гіросілових надлишкових систем; зі створенням методів і алгоритмів калібрування і функціонування інтегрованих інерціально-супутникових навігаційних систем для об’єктів, що рухаються.
Дисципліни, що викладаються:
- Дослідження операцій
- Теорія управління
- Навігація та навігаційні системи
- Системи і методи штучного інтелекту
Підготував 4 кандидати наук:
1. Лю Хуей (2003) «Розробка ефективного гіросілового управління переорієнтацією пружньою космічного літального апарату»
2. Багмут І.О. (2010) «Удосконалення методів корекції в інтегрованій навігаційній системі літальних апаратів»
3. Хацько Н.Є. (2014) «Методи підвищення точності систем керування рухом об’єктами на основі використання компенсуюючих моделей»
4. Некрасова М.В. (2019) «Гібридна інерціальна навігаційна система для об’єктів з високою кутовою дінамікою»
Основні наукові публікації
Монографії та навчальні посібники
1. Успенський В.Б. Теоретичні основи гіросілового управління орієнтацією космічного
літального апарату / В.Б. Успенський. – Харків: НТУ «ХПІ», 2006. – 328с.
2. Математичні основи інерціальної навігації: навч. посіб. / В.Б. Успенський, О.А.Татаринова. – Х.: Вид-во «Підручник НТУ« ХПІ »», 2017.- 192 с.
3. Динаміка польоту та управління: 50 років в ХПІ /Д.В.Бреславскій, В.Б.Успенський, А.А.Ларін і ін. За заг. ред. Д.В.Бреславского.- Харків, НТУ «ХПІ», 2014.- 488 с.
Статті та доповіді на конференціях и симпозіумах.
1. Liu Hui Approach of Orientation of SpaceCraft on the Basis of Quaternary Models of Rotation of Rigid Body / Liu Hui, V.B. Usbinski // Aerospace Control. – Beijing Aerospace Automatic Control Institute, 2000. – Vol.18, No.2 (Tot.70). – Pp.22-27.
2. Liu Hui Minimize Propellant Consumption During Gyro System Unloading Process of Spacecraft / Liu Hui, V.B. Uspensky // Aerospace Control. – Beijing Aerospace Automatic Control Institute, 2004. – Vol.22, No5. – Pp.32-35.
3. Nekrasova M. Improving the accuracy of orientation object that rapidly rotating / M. Nekrasova, V. Uspenskyi // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. –2016. # 5/9(83). – 27-32 рр.
4. Uspenskyi, V. Complexification of information in integrated navigation system: UAV case / V. Uspenskyi, D. Breslavsky, V. Metielov, M. Nekrasova, N. Shyriaieva // Differential Equations & Control Theory. September 27 th –30 th , 2017, Poland. Book of Abstracts. P.20.
5. Uspenskyi, V. Development of method and algorithm of dynamic gyrocompassing for high-speed systems of navigation and control of movement / V. Uspenskyi, І. Bagmut, M. Nekrasova // EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies . – #1/9 (91). – 2018. – Pp.72–79.
6. Breslavsky, D. Estimation of heat field and temperature models of errors in fiber-optic gyroscopes used in aerospace systems / D. Breslavsky, V. Uspensky, A. Kozlyuk, (…), O. Tatarinova, Y. Kuznyetsov // Eastern European Journal of Enterprise Technologies. – #1. – 2017. – Pp.44–53.
7. Uspenskyi, V. Development of method and algorithm of dynamic gyrocompassing for high-speed systems of navigation and control of movement / V. Uspenskyi, І.Bagmut, M. Nekrasova // Eastern European Journal of Enterprise Technologies. –#1/9 (91). – 2018. – Pp.72–79.
8. Nekrasova, M., Designing of the Motion Meter Unit for Systems Calculating the Position of an Object in Space / M. V. Nekrasova,V. B. Uspenskyi, I. O. Bagmut, N. V. Shyriaieva // 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek). – Kharkiv, Ukraine, 2020. – Pp. 124-128. DOI:10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250101.
9. Успенський, В., Раціональний вибір конфігурації гіроскопічних вимірювачів для бесплатформних інерціальних навігаційних систем високодинамічних об’єктів / В.Б.Успенський, М.В.Некрасова // Вісник Національного технічниого університету «ХПІ». Серія: Динаміка і мічність машин. – №1. – 2020. – С.53-58.https://doi.org/10.20998/2078-
9130.2020.1.217468.
Дослідження операцій
Постановка завдання лінійного програмування (ЗЛП). Приклади ЗЛП. Методи рішення ЗЛП. Геометрична інтерпретація ЗЛП в просторі змінних. Симплекс – метод. Алгоритм симплекс-методу з використанням таблиці для невиродженого завдання. Двофазний симплекс-метод. М-метод. Транспортна задача. Метод потенціалів. Завдання дискретної гри. Теорема про активні стратегій. Геометрична інтерпретація рішення. Алгоритм рішення задачі дискретної гри. Завдання оптимального управління (ЗОУ): постановка,
приклади. Метод динамічного програмування рішення ЗОУ для дискретно-безперервних систем. Завдання аналітичного конструювання оптимального регулятора. Принцип максимуму Понтрягіна і його застосування до оптимізації систем управління.Двохточечна крайова задача і методи її вирішення. Приклади технічних завдань оптимального управління і їх рішення. Оптимальне керування стохастичними системами:постановка і алгоритм вирішення стохастичної задачі оптимального управління. Диференціальні ігри. Гра ступеня, гра якості. Рішення гри «Ізотропні ракети», як приклад диференціальної гри. Завдання теорії розкладів: постановка, формалізація, методи рішень.
Теорія управління
Мета і завдання курсу. Роль теорії автоматичного управління в сучасному світі і в концепції наукового світогляду. Система автоматичного управління (САУ), її функціональна схема і компоненти. Основні принципи побудови систем управління.Рівняння, статичні і динамічні властивості, передавальні функції елементів і систем.Елементарні динамічні ланки, їх рівняння і передавальні функції. Передавальні функції з’єднань елементів і замкнутої системи. Структурна схема та її елементи. Типові вхідні сигнали. Тимчасові характеристики типових ланок і систем. Частотні характеристики елементарних ланок і з’єднань ланок. Логарифмічні амплітудні характеристики (ЛАХ) елементарних ланок і з’єднань. Використання ЛАХ при синтезі систем із заданими властивостями. Загальні поняття про стійкість лінійної системи. Критерії стійкості Гурвіца, Михайлова, Найквіста. Використання критеріїв для вирішення завдань синтезу САУ. Оцінки якості САУ і їх класифікація. Точність САУ в типових режимах. Ряд помилки і його коефіцієнти. Деякі способи підвищення точності САУ. Оцінки швидкодії і запасу стійкості. Способи підвищення запасу стійкості. Інтегральні оцінки якості та їх використання при синтезі систем. Опис САУ за допомогою простору станів.Фундаментальна матриця системи і визначення її елементів. Зв’язок векторно-матричної форми опису САУ з передавальної функцією. Керованість систем. Критерій керованості для лінійної стаціонарної системи. Структурний умова керованості. Проблема спостережливості систем. Критерій спостережливості для лінійної стаціонарної системи.Метод модального управління. Синтез регулятора для системи з одним і декількома входами.
Системи і методи штучного інтелекту.
Генетичний алгоритм. Що являють собою генетичні алгоритми. Основні властивості генетичних алгоритмів. Популяція. Хромосома. Фітнес-функція. Ген. Аллель. Генотип.Фенотип. Блок-схема генетичного алгоритму. Селекція. Метод рулетки. Оператори кросовера і мутації. Приклади розв’язання задач за допомогою генетичних алгоритмів.
Еволюційні стратегії, еволюційне програмування. Генетичне програмування. Основи нечітких систем. Що являє собою нечітку множину. Способи завдання нечіткої множини. Функція приналежності. Типові функції приналежності. Носій нечіткої множини. Ядро нечіткої множини. Множина “альфа”-рівня. Висота нечіткої множини. Нормальна нечітка множина. Операції над нечіткими множинами. Декартовий твір двох нечітких множин.Операції над нечіткими числами, інтервалами. Нечітка змінна. Лінгвістична змінна. Система нечіткого виводу, база правил нечіткого виводу. Процедури фазифікації, агрегування, активізації, акумуляції, деффазіфікаціі в алгоритмі нечіткого виведення. Приклад вирішення завдань за допомогою процедури нечіткого виведення. Основи нейронних мереж. Визначення нейронної мережі. Завдання, для вирішення яких використовуються нейронні мережі. Біологічний нейрон, властивість пластичності мозку. Відмінність однопроцессорной ЕОМ від біологічної нейронної системи. Модель нейрона Маккаллок-Питтса. Одношаровий персептрон. Проблема рішення задачі XOR одношаровим персептроном. Нейрон з лінійною функцією активації, сигмоїдальна нейрон. Нейрон типу “адалайн”. Нейрони типу WTA. Модель нейрона Хебба, правило навчання. Основні типи архітектур нейронних мереж. Багатошаровий персептрон. Алгоритм зворотного поширення для навчання багатошарового персептрона. Радіальні нейронні мережі, приклад радіальної функції. Методи навчання радіальних нейронних мереж. Мережа Кохонена. Мережа Хопфілда. Мережа Хеммінга.
Навігація та навігаційні системи.
Навігаційна системи, як складова системи управління рухом. Класифікація навігаційних систем. Датчики первинної інформації, використовуваних в навігаційних системах. Завдання автономної навігації. Постановка задачі. Системи координат. Рівняння автономної навігації. Рівняння похибок автономної навігації. Алгоритми автономної навігації. Алгоритми визначення орієнтації. Алгоритми визначення швидкості і географічних координат. Алгоритми ідентифікації початкових умов (задача початкової
виставки). Метод горизонтування та гірокомпасування. Модель помилок виставки. Глобальні супутникові радіонавігаційні системи. Загальні поняття, характеристики та структура існуючих систем. Принцип функціонування супутникових систем. Алгоритми первинної обробки споживчої інформації. Алгоритми формування споживчих властивостей об’єкта, що рухається. Вимоги до датчиків, виходячи з вимог до системи.
Інтегровані навігаційні системи. Загальна характеристика і класифікація інтегрованих навігаційних систем. Особливості побудови і функціонування інтегрованих навігаційних систем. Алгоритми комплексування інформації в інтегрованих навігаційних системах. Застосування фільтру Калмана в задачах комплексування навігаційної інформації. Калібрування датчиків. Постановка задачі. Калібрувальне обладнання та інформаційне
забезпечення. Методи калібрування за прямими вимірами. Методи калібрування з використанням алгоритмів БІНС. |
