Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

ADAR Method and Theory of Adaptive Control in the Tasks of Synthesis of the Nonlinear Control Systems

https://doi.org/10.17587/mau.18.579-589

Abstract

This work continues a series of artides devoted to an illustrative comparison of the methods of modern control theory and the method of Analytical Design of Aggregated Regulators (ADAR). The ADAR method suggests two ways to ensure a nonlinear system adaptability to the external and parametric perturbations. The first way is the use of the principle of integral adaptation, when the influence of the parametric or external perturbations is compensated for by the nonlinear control laws introduced by integrators in a spedal manner. The design pгoceduгe of the adaptive control laws, according to this way, does not require a synthesis of the state and perturbation observers and consequently eliminate a real-time estimation of these perturbations. The second way is a design of the nonlinear observers of the parametric and external perturbations. In this case the designed nonlinear control laws are supplemented by a subsystem of observation, which realizes a dynamic estimation of the nonmeteringperturbations and a compensation for them. The above ways are illustrated in the artide by the known control tasks: the task of a wheel slip control in an anti-lock braking system; and the task of identification of the parameters and monitoring of the state of electгochemical pгocesses in the cell membranes in accordance with Hindmarsh and Rose model. The examples of the design procedures presented in the article demonstrate the advantages of the ADAR method concerning the analytical design of the adaptive regulators for the nonlinear objects. The theoretical results were confirmed by simulation of the closed-loop system in MATLAB software.

About the Authors

A. A. Kolesnikov
Southern Federal University
Russian Federation


Al. A. Kolesnikov
Southern Federal University
Russian Federation


A. A. Kuzmenko
Southern Federal University
Russian Federation


References

1. Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P. Nonlinear and Adaptive Control Design. New York: Wiley, 1995. 563 p.

2. Мирошник И. В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. СПб.: Наука, 2000. 550 с.

3. Ioannou P. A., Sun J. Robust Adaptive Control. New York: Dover, 2012. 848 p.

4. Терехов В. А., Тюкин И. Ю. Адаптация в нелинейных динамических системах. М.: URSS, 2014. 384 с.

5. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А. А. Красовского. М.: Наука, 1987. 712 с.

6. Колесников А. А. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994. 344 с.

7. Синергетика и проблемы теории управления / Под ред. А. А. Колесникова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 504 с.

8. Современная прикладная теория управления: Ч. II. Синергетический подход в теории управления / Под ред. А. А. Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. 559 с.

9. Колесников А. А. Синергетические методы управления сложными системами: теория системного синтеза. М.: Либроком, 2012. 240 с.

10. Колесников А. А., Колесников Ал. А., Кузьменко А. А. Методы АКАР и бэкстеппинг в задачах синтеза нелинейных систем управления // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. Т. 17, № 7. С. 435-445.

11. Кузьменко А. А. Нелинейный синтез закона адаптивного управления частотой вращения гидротурбины: интегральная адаптация // Известия вузов. Проблемы энергетики. 2015. № 1-2. С. 85-94.

12. Кузьменко А. А., Синицын А. С., Колесниченко Д. А. Принцип интегральной адаптации в задаче адаптивного управления системой "гидротурбина - синхронный генератор" // Системы управления и информационные технологии. 2014. Т. 56, № 2.1. С. 146-150.

13. Кузьменко А. А. Нелинейное адаптивное управление турбогенератором // Известия РАН. Теория и системы управления. 2008. № 1. С. 112-119.

14. Кузьменко А. А. Нелинейные адаптивные законы управления турбиной судовой энергоустановки // Известия РАН. Теория и системы управления. 2012. № 4. С. 38-51.

15. Petersen I., Johansen T., Kalkkuhl J., Ludemann J. Wheel slip control using gain-scheduled LQ-LPV/LMI analysis and experimental results // Proc. of IEEE European Control Conference, Cambridge, UK. September 1-4, 2003. P. 880-885.

16. Claeys X., Yi J., Alvarez L., Horowitz R., Canudas De Wit C., Richard L. Tire friction modeling under wet road conditions // Proc. of the American Control Conference. 2001. Vol. 3. P. 1794-1799.

17. Hindmarsh J. L., Rose R. M. A model of the nerve impulse using two first-order differential equations // Nature. 1982. Vol. 269. P. 162-164.


Review

For citations:


Kolesnikov A.A., Kolesnikov A.A., Kuzmenko A.A. ADAR Method and Theory of Adaptive Control in the Tasks of Synthesis of the Nonlinear Control Systems. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2017;18(9):579-589. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.18.579-589

Views: 1274


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)