Открытый доступ
Только для подписчиков
Проблемы настройки робастных систем управления
https://doi.org/10.17587/mau.23.406-413
Аннотация
Обсуждаются вопросы целесообразности использования средств адаптации в робастных системах управления. Констатируется, что чисто робастные системы без использования средств адаптации в принципе не могут обеспечивать высокую эффективность и универсальность при решении практических задач.
Постановка задачи синтеза управления в условиях неопределенности без элементов адаптации, образно говоря, подобна "поиску черной кошки в темной комнате, особенно, если ее там нет" (Конфуций).
Наиболее адекватным с точки зрения соответствия фундаментальным принципам теории автоматического управления является подход, основанный на увеличении коэффициента усиления разомкнутого контура. Тем не менее, и здесь возникает своя проблема — увеличение коэффициента усиления нарушает устойчивость замкнутой системы. Все известные исследования сконцентрированы вокруг решения этой проблемы.
Исследуются предельные робастные системы с большим коэффициентом усиления, синтезированные на основе метода функции Ляпунова. В целях экономии энергии управления предлагается не использовать экстремальное значение коэффициента усиления, соответствующего доминирующей неопределенности, а осуществить его самонастройку в реальном времени по мере изменения характеристик неопределенного объекта и внешней среды. Разработан интегральный алгоритм самонастройки коэффициента усиления и соответствующая схемотехническая и Simulink-схема реализации. Достоверность теоретических рассуждений проверена путем имитационного моделирования предельной робастной системы с самонастройкой и параметрически неопределенным объектом — пикового гироскопа (параметрического маятника). Компьютерные исследования позволили сделать ряд положительных выводов, имеющих важное прикладное значение.
Об авторах
Г. А. Рустамов
Азербайджанский технический университет
Россия
Россия
д-р техн. наук, проф.,
г. Баку
Р. Г. Рустамов
Азербайджанский технический университет
Азербайджан
Азербайджан
докторант,
г. Баку
Список литературы
1. Поляк Б. Т., Щербаков П. С. Робастная устойчивость и управление. М.: Наука, 2002. 303 с.
2. Поляк Б. Т., Хлебников М. В., Щербаков П. С. Управление линейными системам при внешних возмущениях: Техника линейных матричных неравенств. М.: УРСС, 2014. 560 с.
3. Doyle J. C., Glover K., Khargonekar P. P., Francis B. A. State-space solution to standard Н2 and Н∞ control problem // IEEE Trans. Automat. Control. 1989. V. 34, N. 8. P. 831—846.
4. Позняк А. С. Основы робастного управления (H∞- теория). М.: МФТИ, 1991. 128 с.
5. Зацепилова Ж. В., Честнов В. Н. Синтез регуляторов многомерных систем заданной точности по среднеквадратичному критерию на основе процедур LQ-оптимизации // Автоматика и телемеханика. 2011. № 11. С. 70—85.
6. Баландин Д. В., Коган М. М. Алгоритмы синтеза робастного управления динамическими системами. Нижний Новгород: ННГУ, 2007. 88 с.
7. Utkin V. I. Sliding Modes in Optimization and Control Problems. New York: Springer Verlag, 1992.
8. Емельянов В. С., Коровин С. К. Новые типы обратных связей: Управление в условиях неопределенности. М.: Наука,1997. 352 с.
9. Но Н. F., Wong Y. K., Rad A. B. Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control Design: Lyapunov Approach // Proc. IEEE International Conference on Fuzzy System. 2001. P. 6—11.
10. Lee H., Tomizuka M. Adaptive Traction Control. University of California, Berkeley. Depertament of Mechanical Engineering. September. 1995. P. 95—32.
11. Потапенко Е. М. Синтез и сравнительный анализ робастных компенсаторов пониженного порядка // Изв. РАН. Теория и системы управления. 1998. № 4. С. 65—74.
12. Казурова А. Е., Потапенко Е. М. Возможные варианты построения высокоточных систем управления упругой неопределенной электромеханической системой // Електротехнiка та електроенергетiка. 2009. № 2. С. 4—14.
13. Бобцов А. А., Пыркин А. А. Адаптивное и робастное управление с компенсацией неопределенностей: Учеб. пособ. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 135 с.
14. Мееров М. В. Система автоматического управления, устойчивые при бесконечно больших коэффициентах усиления // Автоматика и телемеханика. 1947. Т. 8, № 4. С. 225—243.
15. Мееров М. В. Синтез структур систем автоматического управления высокой точности. М.: Наука, 1967. 424 с.
16. Востриков А. С. Проблема синтеза регуляторов для систем автоматики: состояние и перспективы // Автометрия. 2010. Т. 46, № 2. С. 3—19.
17. Востриков А. С., Французова А. Г. Синтез ПИД–регуляторов для нелинейных нестационарных объектов // Автометрия. 2015. Т. 51, № 5. С. 53—60.
18. Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Метод больших коэффициентов усиления и эффект локализации движения в задачах синтеза систем автоматического управления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2009. № 2. С. 2—10.
19. Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Робастная коррекция в системах управления с большим коэффициентом усиления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. № 12. С. 3—10.
20. Filimonov A. B., Filimonov N. B. Robust Correctıon of Dynamıc Plants ın Automatıc Control Systems // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2015. Vol. 51, N. 5. P. 478—484.
21. Рустамов Г. А. Робастная система управления c повышенным потенциалом // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 324, № 5. С. 13—20.
22. Рустамов Г. А. K∞-робастные системы управления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 7. С. 435—442.
23. Рустамов Г. А. Анализ методов построения предельных робастных систем управления с большим коэффициентом усиления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 6. С. 363—373.
24. Рустамов Г. А., Фархадов В. Г., Рустамов Р. Г. Исследование К∞- робастных систем при ограниченном управлении // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 11. С. 699—706.
25. Рустамов Г. А., Нaмaзoв М. Б., Гaсымoв A. Ю., Рустамoв Р. Г. Управление динамическими объектами в условиях неопределенности в точечном скользящем режиме // Мехатроника, автоматизация, управление. 2019. T. 20, № 12. С. 714—722.
26. Рустамов Г. А. Некоторые проблемы реализуемости при точном решении задач управления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2020. T. 21, № 10. С. 555—565. 27. Levant A. Principles of 2-sliding mode design // Automatica. 2007. P. 1—11.
Рецензия
Для цитирования:
Рустамов Г.А., Рустамов Р.Г. Проблемы настройки робастных систем управления. Мехатроника, автоматизация, управление. 2022;23(8):406-413. https://doi.org/10.17587/mau.23.406-413
For citation:
Rustamov G.A., Rustamov R.G. Problems of Setting Robust Control Systems. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2022;23(8):406-413. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.23.406-413
Просмотров: 154
.png)
Послать статью по эл. почте 