Модели и алгоритмы робастного управления нелинейными объектами в системах с быстродействующим эталоном

• Автор: Кван, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I лава 1. ПРОБЛЕМЫ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

1.1. Обзор современных методов построения систем управления нелинейными объектами

1.2. Робастное управление нелинейными системами на основе критерия гиперустойчивости

1.3.аблюдатели для систем управления с неполным измерением вектора состояния

1.4. Квазианалигическая процедура построения робастной

системы управления с неявным эталоном

Выводы по главе

Глава 2. ПОСТРОЕНИЕ АЛГОРИТМОВ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

2.1. Алгоритмы робастного управления нелинейными скалярными объектами с быстродействующим эталоном
2.2. Алгоритмы робастного управления нелинейными объектами
со стационарным наблюдателем и быстродействующим эталоном
2.3. Алгоритмы робастного управления нелинейными объектами с запаздыванием по состоянию
2.4. Алгоритмы робастного управления многосвязными объектами
с запаздыванием по состоянию и явнонеявной эталонной моделью
Выводы по главе
Глава 3. ПРОГРАММЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Построение гибридных систем робастного управления нелинейными объектами
3.2. Программа для расчета параметров наблюдателя в системах
робастного управления
3.3. Пакет прикладных программ для систем робастного управления нелинейными нестационарными динамическими объектами
Выводы по главе
Глава 4. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
4.1. Робастное управление двухэтапным химическим реактором
4.2. Робастное управление вентильным двигателем
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основное содержание диссертационной работы отражено в публикациях, из которых 3 работы опубликованы в изданиях из Перечня ведущих рецензируемых журналов и изданий ВАК. Все результаты, представленные в диссертационной работе и имеющие научную новизну, получены автором лично или при его участии в работе научной группы, руководимой профессором Е. Л. Ереминым. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы. Работа изложена на 3 страницах, из которых 4 страницы приложений, содержит рисунка и 2 библиографических наименования. Глава 1. В первой главе представлен краткий обзор современных методов и задач, присущих моделированию нелинейных систем автоматического управления. Приводится методика построения робастных алгоритмов управления нелинейными объектами, основанная на использовании результатов теории гиперустойчивости и положительности динамических систем, полученных в работах Б. М. Попова [], Б. А. Якубовича [, 0], развитых в работах И. Д. Ландау [5J, А. М. Цыкунова [, ], ЕЛ. Еремина [-]. Люенбергера для робастных систем управления с явно-неявной эталонной моделью. Описана двухэтапная квазианалитическая процедура построения робастной системы управления с применением быстрой явно-неявной эталонной модели для построения систем максимально простой структуры. Методы математического моделирования являются основными методами в исследовании сложных систем, применяемых в различных сферах инженерной деятельности. Сложные динамические системы характеризуются следующими особенностями: целенаправленность - обеспечение достижения одной или нескольких целей путем одновременного или последовательного выполнения ряда задач; наличия управления, направленного на достижение целей функционирования; структурированность - сложная система является набором элементов, каждый из которых может рассматриваться как самостоятельная система; иерархическая структура; целостность - возможность выделения системы из внешней среды и описания взаимодействия с последней с помощью определенного набора входных и выходных сигналов. ЭВМ []. Ограниченные возможности экспериментального исследования технических систем актуализируют разработку различных методик их математического моделирования с учетом сложности структуры, стохастично-сти связей между элементами, большого количества параметров и переменных, неполноты и недетерминированности исходной информации, разнообразие воздействий внешней среды и т. При этом применение метода моделирования преследует конкретные цели, а эффективность метода зависит от того, насколько грамотно разработчик использует возможности моделирования []. Процесс моделирования можно представить в виде двух частей - анализа и синтеза. В ходе анализа, направленного на построение модели объекта управления для оценки его характеристик, изучают объект управления, строят модель воздействия внешней среды, определяют критерии оценки эффективности, необходимые ресурсы. В ходе синтеза решаются задачи выбора стратегии управления на основе модели объекта моделирования. В процессе анализа и синтеза систем управления основную роль отводят аналитическому моделированию, имитационному и комбинированному. Для аналитического моделирования характерно применение следующих методов: стремление получить в общем виде явные зависимости для искомых характеристик (аналитический метод); численные методы, когда, не умея решать задачи в явном виде, находят числовые результаты при конкретных начальных условиях; качественные, когда, не имея возможности получить решения в явном виде, можно найти некоторые свойства решения, например, оценить устойчивость. При имитационном моделировании реализующий модель алгоритм воспроизводит процесс функционирования системы во времени, при этом имитируются элементарные явления, составляющие процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени. Имитационное моделирование позволяет учитывать наличие дискретных и непрерывных элементов, нелинейные характеристики, случайные воздействия.