<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-105</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕХАТРОННЫЕ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METHODS OF THE THEORY OF AUTOMATIC CONTROL</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование эффективности алгоритма оптимального управления динамической системой при варьировании периода квантования дискретной аппроксимации объекта</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Testing a Control Algorithm for Dynamic System at Various Quantization Periods of the Discrete Approximation of the Plant</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Некрасов</surname><given-names>И. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nekrasov</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ivannekr@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ООО "ДжиИ Рус" (General Electric Intelligent Platforms), г. Москва</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>"GE Rus" Ltd. (General Electric Intelligent Platforms), Moscow</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>16</volume><issue>1</issue><fpage>16</fpage><lpage>23</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/105">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/105</self-uri><abstract><p>Обсуждается алгоритмическое решение задачи оптимального управления динамической системой в реальном масштабе времени. Исследована эффективность работы алгоритма оптимального цифрового управления при различных значениях частоты квантования дискретной модели управляемого объекта, принятой при реализации алгоритма. Показано, что при неограниченной вычислительной производительности управляющего микропроцессора наибольшее качество управления достигается за счет выбора минимального периода квантования модели и максимально возможного горизонта прогноза алгоритма (задача оптимизации максимальной размерности). При наличии ограничений, накладываемых на вычислительную трудоемкость алгоритма управления, наилучшее качество переходного процесса достигается за счет поиска компромиссного сочетания значений периода квантования и горизонта прогноза.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper discuses real-time numeric algorithmic solutions of the optimal control problem for the dynamic system. The author investigates how the effectiveness of the optimal control algorithm changes when the quantization period of the discrete approximation of the plant is set to different ratios. It is clear from the experiments that when the computational capabilities of the handling micro-chip are unlimited the optimal control problem is most effectively solved with the following algorithm parameters: minimal quantization period of the plant and maximal scope (prognosis horizon) of the discrete algorithm. This case is converted and than solved in the micro-chip as the optimization problem of maximal dimensionality. On the other hand the limitation of computing power of the microchip restricts the dimensionality of the optimization problem being solved in real-time mode - in that case the best control quality can be achieved as a result of searching the compromise point of the named algorithm parameters.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>дискретная система</kwd><kwd>оптимальное управление</kwd><kwd>частота дискретизации</kwd><kwd>период квантования</kwd><kwd>теорема Котельникова</kwd><kwd>поле зрения алгоритма</kwd><kwd>горизонт прогноза</kwd><kwd>упреждающее управление</kwd><kwd>время переходного процесса</kwd><kwd>discrete systems</kwd><kwd>optimal control</kwd><kwd>linear programming</kwd><kwd>quantization frequency</kwd><kwd>quantization period</kwd><kwd>Shennon-Kotelnikov theorem</kwd><kwd>algorithm scope</kwd><kwd>prognosis horizon</kwd><kwd>model predictive control (MPC)</kwd><kwd>control process timeframe</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Стрейтс В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления: перевод с английского под ред. Я. 3. Цыпкина. М.: Наука, 1985. 295 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Стрейтс В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления: перевод с английского под ред. Я. 3. Цыпкина. М.: Наука, 1985. 295 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов: перевод с английского под ред. Ю. В. Матиясевича. М.: Мир, 1979. 536 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов: перевод с английского под ред. Ю. В. Матиясевича. М.: Мир, 1979. 536 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Климентьев К. Е. Системы реального времени: обзорный курс лекций. Самара: Изд. Самарского государственного аэрокосмического университета, 2008. 45 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Климентьев К. Е. Системы реального времени: обзорный курс лекций. Самара: Изд. Самарского государственного аэрокосмического университета, 2008. 45 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ванько В. И., Ермошина О. В., Кувыркни Г. Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 488 с. (п. 6.1, с. 151-167).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ванько В. И., Ермошина О. В., Кувыркни Г. Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 488 с. (п. 6.1, с. 151-167).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пропой А. И. Элементы теории оптимальных дискретных процессов. М.: Наука, 1973. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пропой А. И. Элементы теории оптимальных дискретных процессов. М.: Наука, 1973. 256 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ. под. ред. к. ф.-м. н. С. П. Чеботарева. М.: Мир, 1987. 480 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ. под. ред. к. ф.-м. н. С. П. Чеботарева. М.: Мир, 1987. 480 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1985. 536 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. Учебное пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1985. 536 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Акулич И. Л. Математическое программирование в примерах и задачах: Учебное пособие для студентов экономических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1986. 319 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Акулич И. Л. Математическое программирование в примерах и задачах: Учебное пособие для студентов экономических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1986. 319 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Методы классической и современной теории автоматического управления / Т. 4: Теория оптимизации систем автоматического управления. Учебник в 5 т. под ред. К. А. Пупкова и Н. Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 744 с. (с. 142-150, с. 165-176).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Методы классической и современной теории автоматического управления / Т. 4: Теория оптимизации систем автоматического управления. Учебник в 5 т. под ред. К. А. Пупкова и Н. Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 744 с. (с. 142-150, с. 165-176).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Гибридная схема решения задачи линейного быстродействия на основе формализма полиэдральной оптимизации // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 7 (160). С. 3-9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Гибридная схема решения задачи линейного быстродействия на основе формализма полиэдральной оптимизации // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 7 (160). С. 3-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александров В. М. Оптимальное по быстродействию позиционно-программное управление линейными динамическими системами // Сибирские электронные математические известия. 2009 г. Т. 6. С. 385-439.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Александров В. М. Оптимальное по быстродействию позиционно-программное управление линейными динамическими системами // Сибирские электронные математические известия. 2009 г. Т. 6. С. 385-439.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Яковенко П. Г. Методика последовательного многошагового синтеза оптимальных управлений // Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. № 2. С. 95-98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Яковенко П. Г. Методика последовательного многошагового синтеза оптимальных управлений // Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. № 2. С. 95-98.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Некрасов И. В. Минимизация времени регулирования в системах оптимального управления состоянием объекта // Состояние, проблемы и перспективы разработки корабельных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надежность, экономика). Сб. докл. науч.-техн. конф. ОАО "Моринформсистема "Агат", г. Москва, 2009. С. 234-239.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Некрасов И. В. Минимизация времени регулирования в системах оптимального управления состоянием объекта // Состояние, проблемы и перспективы разработки корабельных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надежность, экономика). Сб. докл. науч.-техн. конф. ОАО "Моринформсистема "Агат", г. Москва, 2009. С. 234-239.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rolf Findeisen. Nonlinear Model Predictive Control: A Sampled-Data Feedback Perspective. Institut fur Systemtheorie technischer Prozesse der Universitat Stuttgart, Deutschland, 2004. 153 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rolf Findeisen. Nonlinear Model Predictive Control: A Sampled-Data Feedback Perspective. Institut fur Systemtheorie technischer Prozesse der Universitat Stuttgart, Deutschland, 2004. 153 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Некрасов И. В. Применение методов математического программирования для повышения точности систем управления динамическими объектами // Аэрокосмические технологии. Науч. матер. второй междунар. науч.-технич. конф., посвященной 95-летию со дня рождения академика В. Н. Челомея (Российская Федерация, Реутов-Москва, 19-20 мая 2009 г.) / Под ред. Симонянца Р. П. Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. С. 198-199.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Некрасов И. В. Применение методов математического программирования для повышения точности систем управления динамическими объектами // Аэрокосмические технологии. Науч. матер. второй междунар. науч.-технич. конф., посвященной 95-летию со дня рождения академика В. Н. Челомея (Российская Федерация, Реутов-Москва, 19-20 мая 2009 г.) / Под ред. Симонянца Р. П. Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. С. 198-199.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Филимонов Н. Б. Оптимизация дискретных процессов управления с полиэдральными критериями качества // Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 2000. № 1. С. 20-38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Филимонов Н. Б. Оптимизация дискретных процессов управления с полиэдральными критериями качества // Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 2000. № 1. С. 20-38.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
