Configuration of memory-oriented motion control system

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper investigates the possibilities of configuring the control cycle, i.e., determining the distribution of time intervals required for the execution of individual control operations across execution threads, which ensures the realizability of control. The object of research in this article are control systems with object-oriented architecture, assuming a combined vertical-horizontal integration of functional blocks and modules that distribute all control tasks among themselves. This architecture is realized by means of an actor instrumental model using metaprogramming. Such control systems are best at reducing control cycle time by performing computational and other control operations in parallel. Several approaches to control cycle configuration are considered: without optimization, with combinatorial optimization in time, with combinatorial optimization in system resources. Also, achieving a near-optimal configuration can be achieved by using adaptive configuration. Research shows that the control system cycle configuration problem has several solutions. Practical obtaining a solution to the configuration problem in the case of combinatorial optimization is associated with significant difficulties due to the high algorithmic complexity of the problem and a large amount of required computations, rapidly growing as the number of operations at the stages of the control cycle. A possible means of overcoming these difficulties is the use of stochastic methods, which sharply reduce the required amount of computation. Also, a significant reduction in the complexity of the task of configuring the control system cycle can be achieved by using adaptive configuration, which has two variants of realization. The first variant is the real-time configuration of the control system cycle. The second variant is the determination of quasi-optimal configuration on the basis of multiple configurations with different initial data and subsequent comparison of the obtained results.

References

  1. Зеленский А.А., Кузнецов А.П., Илюхин Ю.В., Грибков А.А. Реализуемость управления движением промышленных роботов, станков с ЧПУ и мехатронных систем. Часть 1 // Вестник машиностроения. 2022. №11. С. 43-51.
  2. Зеленский А.А., Кузнецов А.П., Илюхин Ю.В., Грибков А.А. Реализуемость управления движением промышленных роботов, станков с ЧПУ и мехатронных систем. Часть 2 // Вестник машиностроения. 2023. №3. С. 213-220.
  3. Cell Broadband Engine Programming Tutorial. Version 2.0. IBM Systems and Technology Group, December 15, 2006. URL: https://arcb.csc.ncsu.edu/~mueller/cluster/ps3/CBE_Tutorial_v2.0_15December2006.pdf
  4. Ghose S., Hsieh K., Boroumand A., Ausavarungnirun R., Mutlu O. Enabling the Adoption of Processing-in-Memory: Challenges, Mechanisms, Future Research Directions. 2018. URL: https://arxiv.org/abs/1802.00320
  5. Singh G., Chelini L., Corda S., Awan A.J., Stuijk S., Jordans R., Corporaal H., Boonstraz A. Near-Memory Computing: Past, Present, and Future. August 2019, Microprocessors and Microsystems 71. URL: https://www.researchgate.net/publication/335028505_Near-Memory_Computing_Past_Present_and_Future
  6. Зеленский А.А., Ивановский С.П., Илюхин Ю.В., Грибков А.А. Программирование доверенной память-центрической системы управления движением робототехнических и мехатронных систем // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 4. С. 197-210.
  7. Juurlink B., Meenderinck C. Amdahl's law for predicting the future of multicores considered harmful // ACM SIGARCH Computer Architecture News, 40 (2012), 2. pp. 1-9.
  8. Кнут Д.Э. Искусство программирования, том 3. Сортировка и поиск. М.: ООО "И.Д. Вильямс", 2018. 832 с.
  9. Time Complexities of all Sorting Algorithms. Geeks for Geeks, 2023. URL: https://www.geeksforgeeks.org/time-complexities-of-all-sorting-algorithms/
  10. Heap Algorithms. Massachusetts Institute of Technology, 2010. URL: https://courses.csail.mit.edu/6.006/fall10/handouts/recitation10-8.pdf
  11. Binary Insertion Sort. Geeks for Geeks, 2023. URL: https://www.geeksforgeeks.org/binary-insertion-sort/

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».