Алгоритмы синтеза систем управления с подвижными многообразиями скольжения при неопределенных возмущениях

• Автор: Хайруллин, Ринат Маратович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ РАЗРЫВНОГО УПРАВЛЕНИЯ НА СКОЛЬЗЯЩИХ РЕЖИМАХ И ЕГО РАЗВИТИЕ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ

1.1. Введение.

1.2. Краткое изложение применяемой и развиваемой для систем с линейными объектами теории и методов разрывного векторного управления
1.2.1. Метод решения задачи приведения системы с разрывным управлением в скользящий режим
1.2.2. Сопоставление методов управления линейными стационарными системами со скалярным управлением
1.3. Общин подход к построению управления при неопределенных ограниченных возмущениях
1.4. К доказательству условий приведения в скольжение для поминальных систем и с учетом неопределенных возмущений.
1.5. Метод формирования управляющих воздействий с уменьшением значения интеграла от модуля управления в процессе приведения в скольжение и на скользящем режиме.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2 АЛГОРИТМ СИНТЕЗА ПОДВИЖНОЙ ГИПЕРПЛОСКОСТИ СКОЛЬЖЕНИЯ В РЕШЕНИИ ОСНОВНОЙ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
2.1. Введение.
2.2. Постановка задачи
2.3. Построение разрывного управления, приводящего систему в
скользящий режим
2.4. Построение подвижной гиперплоскости скольжения по заданным
показателям качества скользящего режима.
2.5. Исследование процесса управления объектом до попадания на
гиперплоскость скольжения.
2.6. Стабилизация программного продольного движения летательного
аппарата
2.7. Выводы
ГЛАВА 3 ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ В ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ МОДЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ НА ПОДВИЖНЫХ МНОГООБРАЗИЯХ СКОЛЬЖЕНИЯ ПРИ НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ.
3.1. Введение
3.2. Постановка задачи.
3.3. Вывод уравнений скользящего движения
3.4. Методы построения векторного разрывного управления
3.5. Алгоритмы построения многообразия скольжения
3.6. Выводы
ГЛАВА 4 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В СКОЛЬЗЯЩЕМ РЕЖИМЕ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДЕЙСТВИИ НЕОПРЕДЕЛННЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ.
4.1. Введение
4.2. Моделирование процессов управления полетом возвращаемого
космического аппарата в условиях неопределенности.
4.3. Применение результатов исследования в задаче оптимальной стабилизации бокового движения летательного аппарата при действии неопределенных возмущений
4.4. К построению энергосберегающих управлений на скользящих режимах при неопределенности.
4.5. Вывод агрегированной системы производственных объектов в скользящем режиме на заданную мощность в условиях неопределенных возмущении.
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В результате воспроизведение в скользящем режиме указанных оптимальных процессов позволяет без потери в качестве управления сократить затраты энергии, что в настоящее время является весьма и весьма актуальным. Необходимо отмстить, что предложенные алгоритмы и методики могут быть применены не только для управления техническими объектами. В пятом разделе промоделировано управление системой промышленных объектов СПО при действии различных возмущающих факторов на параметры и структуру системы управления авария, техногенные катастрофы, забастовки, эпидемии, недопоставки и другие факторы. Предложенные в четвертой главе алгоритмы и подходы к построению разрывных управлений, обеспечивают в скользящих режимах тождественное воспроизведение желаемых модельных процессов развития СПО. В Приложении А обобщенно и в краткой форме изложены те положения теории и методов разрывного векторного управления, которые были получены в работах Мещанова Л. С. Эти положения в диссертации развиваются и применяются в решении задач, поставленных в главах. В Приложениях Б, В, Г и Д приведены листинги программ примеров реализации численного моделирования алгоритмов и методов, разработанных в диссертационной работе. Практическая ценность представленных результатов исследований состоит в возможности их использования при создании систем автоматического управления различными сложными объектами с учетом постоянного воздействия на них неопределенных ограниченных возмущений. Введение. С целью получения высоких динамических и статических показателей качества в управлении сложными динамическими объектами возможно, как известно, применение разрывных систем в режимах переключений и скольжения 5,9,,,,,,. Наибольшее применение получил скользящий режим, что обусловлено его преимуществами в повышении качества процессов управления при ограничениях на коэффициенты усиления за счет более низкого порядка системы дифференциальных уравнений по сравнению с исходной системой и за счет возможности его наделения свойством инвариантности по отношению, как к внешним, гак и к параметрическим ограниченным номинальным известным и неопределенным возмущениям, последние из которых предполагаются достаточно малыми например, в пределах десяти процентов от номинальных значении. Однако построение таких систем доведено до конкретных алгоритмов в основном только для линейных объектов и не лишено определенных недостатков. Рассмотрим, например, широко применяемый метод, предложенный в монографии . Ах Ьи 1. Х 0, я с х. А при щ О, с1 С7Ь. С,
в двух вариантах. Случай а 1 к п 1. Нгп 5 0, Пт 5 О, 1. ТЬ ста1 Л,, 1Д 1. Известное достаточное условие попадания изображающей точки и. Случай б к п. I п п ,. Д при 5Х 0, ,7. Т6Д сГа1, 1,. Анализ случая а приводит к выводу помимо общего для известных
типов СПС условия существования управления с выбор параметров с
строки с ограничен неравенством 1. Л. При к п 1 накладываются дополнительные ограничения на выбор с, в виде соотношений 1. Если же ограничения приводят к потере устойчивости или к недопустимой потере качества, то число ЛПУ к должно быть выбрано по максимуму, равным к п 1, что тоже не гарантирует качества, так как помимо 1. Офаничсние 1. Анализ случая б приводит к выводу, что число необходимых ЛПУ достигает максимального значения равного порядку системы г, но зато нет
дополнительных ограничений на выбор параметров с, строки с , а значит и на устойчивость и качество процессов управления. Но так как условия существования скользящего режима в нахождении коэффициентов и Д управления здесь не применялись, то не исключается возможность только асимптотического попадания и. Лгх ВГи, 1. ЛПУ при отсутствии какихлибо дополнительных помимо общих для всех типов СПС условий существования управления ограничений на задание поверхностей скольжения , , . С0, 1. С т х п матрица определяет собой п т мерное многообразие скольжения Сх 0. Рассмотрим кратко для дальнейшего применения и развития к системам вида 1. Т, ,. ПО X, , и. Ы 1. Я 5х,1, х,1 непрерывные по л, функции переключения, i и линейно независимы, 1,. Сх9 0 вспомогательные поверхности переключения. В соответствии с выражениями 1.