Диссертация на тему "Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР", скачать бесплатно автореферат по специальности 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Оглавление
Введение

Глава 1. Основные теоретические сведения.

1.1. Введение

1.2. Пространства, наиболее часто используемые в Нтеории

управления

1.3. О представлении систем в Нтеории.

1.4. Нормы и их физический смысл, используемые в НГтеории.

1.5. Классический метод решения задачи оптимального Нуправления

подход года.

1.5.1. Проблема Нехари

1.5.2. Проблема ПОМ построения оптимальной модели ММР
i
1.5.3. Задача оптимальной Нстабилизации
1.5.4. Особенности алгоритма синтеза Нуправления Классическим
подходом для Iсистем.
1.5.5. Частичное формирование нупольного портрета системы в
задаче оптимального Нуправления.
1.6. ДваРиккати подход к решению задачи Неоптимального
управления подход года
1.6.1. Постановка проблемы
1.6.2. Н2оптимальный регулятор.
1.6.3. Ноптимальный регулятор
1.6.4. Н2субоптимальный регулятор.
1.7. Расширенный, устойчивый алгоритм решения алгебраического
уравнения Риккати
1.8. Ограничения на структуры компонент синтеза при использовании
Классического подхода
1.9. Заключение.
Глава 2. Алгоритмы синтеза робастных регуляторов
2.1. Введение.
2.2. Неопределенности в системах автоматического управления.
2.3. Синтез регуляторов с использованием Классического подхода
2.3.1. Общий алгоритм синтеза.
2.3.2. Алгоритм синтеза для систем.
2.4. Синтез регуляторов с использованием ДваРиккати подхода
2.4.1. Синтез регуляторов по критерию минимума Н2нормы
2.4.2. Синтез регуляторов по критерию минимума Ннормы.
2.4.3. Синтез Н2ясубоптимальных регуляторов.
2.5. Заключение.
Глава 3. Проблемы создания программного комплекса синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Ннорм.
3.1. Введение.
3.2. Реализация алгоритмов Классического подхода Нтеории
управления
3.3. Реализация алгоритмов ДваРиккати подхода Нтеории
управления
3.4. Принципы построения программного комплекса разработчика Н
оптимальных регуляторов.
3.5. Реализация программного комплекса разработчика Ноптимальных
регуляторов.
3.5.1. Общее описание программного комплекса
3.5.2. Особенности реализации.
3.5.3. Описание графической части интерфейса
3.5.4. Описание интерфейса командной строки.
3.6. Система представления структуры объекта по программному коду.
3.7. Заключение
Глава 4. Синтез робастных регуляторов в задачах управления движением и стабилизации зенитной управляемой ракеты.
4.1. Введение
4.2. Синтез робастных регуляторов по критерию минимума Ннорм в
задаче стабилизации зенитной управляемой ракеты
4.3. Робастная Н2,сеоптимизация контура наведения, реализующего с
минимальной кривизной траектории заданный угол между скоростями
цели и снаряда в точке встречи.
4.4. Синтез Классическим подходом скалярных робастных
регуляторов в задаче стабилизации зенитной управляемой ракеты
4.5. Заключение
Выводы и заключение
Литература

Разработан единый программный комплекс разработчика Н-оптимальных регуляторов, позволяющий получать робастные регуляторы для широкого класса систем при небольших затратах вычислительных ресурсов. Разработанные программные средства за счет своей архитектуры могут быть легко интегрированы в другие системы автоматического проектирования. Большинство модулей комплекса могут быть использованы на различных вычислительных системах, в том числе и на вычислителях ограниченного вычислительного ресурса. Благодаря иерархической структуре разработанного программного комплекса возможно его использование специалистами разного уровня квалификации, а также в качестве средства обучения как собственно проектированию робастных регуляторов, так и основам 7/°°-теории. Диссертация выполнена в рамках работ, проводимых в ОАО «МНИИРЭ «Альтаир» по соответствующим НИОКР. Результаты диссертации внедрены в ОАО «МНИИРЭ «Альтаир» для управления движением и стабилизации ЗУР, что подтверждается соответствующим Актом о внедрении. Научно-техническая конференция «Системные проблемы корабельных информационных информационно-управляющих тмплексов (эффективность, надежность, экономика)», г. Москва, г. X Международная научно-техническая конференция «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий», г. Москва, г. Основное содержание работы отражено в [-]. Первая глава диссертации посвящена систематизации основных теоретических сведений из различных разделов математики и теории управления, необходимых для изложения материала последующих глав, и изложению основных теоретических результатов. В частности, рассматриваются понятие Н-норм, уравнение Риккати, проблема Нехари, проблема ПОМ, особенности алгоритма синтеза робастных регуляторов для случая -системы (рассмотрена возможность получение более простого и удобного алгоритма синтеза, представлена процедура частичного формирования нупольного портрета -и М1МО-системы). Также в первой главе представлен расширенный практически удобный, устойчивый алгоритм решения алгебраического уравнения Риккати, позволяющий решать одной и той же процедурой как уравнение Риккати, так и уравнения Ляпунова. Вторая глава диссертации посвящена изложению основных практических результатов. Показывается, что различные типы неопределенностей могут быть унифицировано представлены с помощью дробно-линейных преобразований. Рассматриваются различные подходы к синтезу робастных регуляторов с использованием Н°°-теории управления. Рассматривается алгоритм синтеза с использованием «Классического» подхода. Представлен более простой (и, следовательно, более удобный для реализации) алгоритм синтеза для -систем. Рассматриваются алгоритмы синтеза регуляторов с использованием «Два-Риккати» подхода Н^-теории по критерию минимума Н2- и Н°°-нормы. Представлен стабильный алгоритм синтеза по критерию минимума смешанной Н2 °°-нормы. Третья глава работы посвящена проблемам создания прикладного программного обеспечения для решения задач синтеза регуляторов с использованием Н^-теории. Обосновывается выбор в качестве среды разработки (и, соответственно, языка программирования) система МАТЬАВ. Рассматриваются требования к программному обеспечению и архитектура программного комплекса, реализующего процедуры синтеза. Описываются основные принципы построения программного обеспечения, реализующего подходы Нх-теории управления. Выделены основные процедуры, необходимые для выполнения процедур синтеза, реализация которых выполнена в разработанном программном комплексе. В Приложении приводятся фрагменты листинга, описывающие полный набор функций пакета и программный интерфейс к ним. В качестве отдельной проблемы рассматривается система представления структуры объекта по программному коду, реализующая автоматическое построение схемы алгоритма. В четвертой главе описано применение методик синтеза регуляторов по критерию минимума Н-норм с использованием созданного программного обеспечения к решению практических задач. Рассматриваются задачи управления движением и стабилизации гипотетической ЗУР. Выполняется синтез регуляторов по критерию минимума Н2-, Н- и Н2/оо-норм в задаче стабилизации ракеты по каналу крена.

Название работы	Автор	Дата защиты
Параметрический синтез систем автоматического управления с импульсной модуляцией сложной формы	Цветков, Сергей Александрович	2009
Имитационное моделирование глобальных потоков ядерных материалов при различных вариантах использования ядерно-энергетических систем	Уланов, Дмитрий Валерьевич	2013
Обеспечение надежности сложных программных средств на основе искусственных нейронных сетей	Кабак, Илья Самуилович	2015

Электронная библиотека диссертаций

Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР