Параметрический синтез операторов управления САУ при полиномиальной аппроксимации характеристик нелинейных элементов


DOI: 10.34759/trd-2023-128-16

Авторы

Ватаева Е. Ю.

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, ул. Большая Морская, 67, Санкт-Петербург, 190000, Россия

e-mail: 89217450004@bk.ru

Аннотация

В работе рассматривается решение задачи синтеза законов управления нелинейных непрерывных и импульсных систем автоматического управления. В качестве математического аппарата решения предлагается применять обобщенный метод Галеркина. Рассмотренный метод распространён на новый класс систем с нелинейными характеристиками, аппроксимированными полиномиально. Также в работе рассматриваются достоинства полиномиальной аппроксимации на примере нестационарной нелинейной зависимости коэффициента сцепления тормозящего колеса тяжелого самолета с опорной поверхностью и автомобиля, приводятся результаты исследования.

Ключевые слова:

нелинейные системы, нелинейные импульсные системы, полиномиальная аппроксимация, обобщенный метод Галеркина

Библиографический список

  1. Borgul A., Bobtsov A., Kolyubin S., Zimenko K., Rabyish E., Pyrkin A. Mechatronic and Robotic Setups for Modern Control Theory Workshops // 9th IFAC Symposium on Advances in Control Education, 2012, pp. 348-353. DOI: 10.3182/20120619-3-RU-2024.00070
  2. Pyrkin A., Bobtsov A., Kolyubin S., Faronov M. Output Controller for Uncertain Nonlinear Systems with Structural, Parametric, and Signal Disturbances // IEEE Multi-Conference on Systems and Control, 2012. DOI: 10.1109/CCA.2012.6402352
  3. Колюбин С.А., Ефимов Д.В., Никифоров В.О., Бобцов А.А. Управление нелинейными системами на основе гибридных моделей с адаптацией // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 3 (79). С. 64-67.
  4. Spong M.W., Corke P., Lozano R. Nonlinear control of the Reaction Wheel Pendulum // Automatica, 2001, no. 37 (11), pp. 1845-1851. DOI: 10.1016/S0005-1098(01)00145-5
  5. Hauser John, Murray Richard M. Nonlinear controllers for non-integrable systems: The Acrobot example // Proceedings of the American Control Conference, 1990, pp. 669-671. DOI: 10.23919/acc.1990.4790817
  6. Данг Б., Пыркин А.А., Бобцов А.А., Ведяков А.А. Синтез адаптивного наблюдателя для нестационарных нелинейных систем с неизвестными полиномиальными параметрами // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21. № 3 (133). С. 374-379. DOI: 10.17586/2226-1494-2021-21-3-374-379
  7. Абрамкин С.Е., Душин С.Е. Разработка комплексных алгоритмов для автоматизированных технологических комплексов // Международная конференция «Проектирование и обеспечение качества информационных процессов и систем» (Санкт-Петербург, 15-17 марта 2022): сборник докладов. — Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова, 2022. С. 58-61.
  8. Ильюшин Ю.В., Шестопалов М.Ю. Применение модифицированного критерия Найквиста для анализа импульсных распределенных систем // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2019. № 3. С. 42-46.
  9. Мельников Д.В., Широкова З.Г. Синтез радиоэлектронных систем управления в классе нелинилейных систем // Наука, техника и образование. 2016. № 3 (7). С. 36-44.
  10. Дыбок В.В., Ходунков В.П., Баскаков В.А. Перспективные технические решения в синтезе следящих систем автоматического управления // Технико-технологические проблемы сервиса. 2014. № 1 (27). С. 53-56.
  11. Wang J., Aranovskiy S.V., Bobtsov A.A., Pyrkin A.A., Kolyubin S.A. A Method to Provide Conditions for Sustained Excitation // Automation and Remote Control, 2018, vol. 79, no. 2, pp. 258-264. DOI: 10.1134/S0005117918020054
  12. Bazylev D., Vukosavic S., Bobtsov A., Pyrkin A., Stankovic A., Ortega R. Sensorless Control of PM Synchronous Motors with a Robust Nonlinear Observer // Proceedings 2018 IEEE Industrial Cyber-Physical Systems (ICPS), 2018, pp. 304-309. DOI: 10.1109/ICPHYS.2018.8387676
  13. Hassan K. Khalil. Nonlinear Systems, USA, 2013, 560 p.
  14. Shankar Sarty. Nonlinear Systems. Analysis, Stability, and Control, USA, Berkeley Publ., 1999, 675 p.
  15. Haskara I., Ozguner U. Winkelman J. Extremum control for optimal operating point determination and set point optimization via sliding modes // Journal Dynamic System, Measurement and Control, 2000, vol. 122, pp. 719-724. DOI: 10.1115/1.1317231
  16. Ибрагимов Д.Н. Аппроксимация множества допустимых управлений в задаче быстродействия линейной дискретной системы // Труды МАИ. 2015. № 87. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=69797
  17. Урюпин И.В. Синтез оптимальных кусочно — гладких аппроксимаций траекторий движения летательных аппаратов // Труды МАИ. 2018. № 100. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=93440
  18. Шишлаков В.Ф., Шишлаков А.В., Тимофеев С.С. Синтез САУ при различных видах аппроксимации нелинейных характеристик: теория и практика: монография. — СПб.: ГУАП, 2017. — 151 c.
  19. Никитин А.В., Шишлаков В.Ф. Параметрический синтез нелинейных систем автоматического управления: монография. — СПб: ГУАП, 2003. — 358 с.
  20. Vladislav Shishlakov, Elizaveta Vataeva, Natalia Reshetnikova, Dmitriy Shishlakov. Synthesis of control laws of electromechanical systems under polynomial approximation of characteristics of nonlinear elements // 13th International Scientific-Technical Conference on Electromechanics and Robotics «Zavalishin’s Readings», 2018, vol. 161 (2), pp. 02006. DOI: 10.1051/matecconf/201816102006

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход