Блочный синтез инвариантных систем слежения

• Автор: Ахобадзе, Анна Гурамиевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Введение.

Глава 1. Проблемы анализа и синтеза следящих систем.

Основные положения блочного подхода

1.1. Описание проблемы управления выходными переменными

объектов автоматического управления

1.1.1. Постановка задачи.

1.1.2. Проблема отображения.

1.1.3. Виды и источники неопределенностей.

1.2. Расширенная задача слежения

1.2.1. Алгебраический подход

1.2.2. Геометрический подход

1.3. Блочные формы линейных динамических систем.
1.3.1. Блочная форма управляемости
1.3.2. Блочная форма наблюдаемости
1.4. Системы с разрывными управлениями, функционирующими
в скользящем режиме.
1.4.1. Условия попадания и скольжения.
1.4.2. Метод эквивалентного управления
1.4.3. Идеальный и реальный скользящий режим
1.4.4. Наблюдатели состояния на скользящих режимах
1.5. Цели и задачи диссертационной работы.
Глава 2. Блочный анализ выходного отображения.
2.1. Основные типы неособых преобразований
2.1.1. Регулярная форма относительно управления.
2.1.2. Замена координат вектора состояния выходными переменными.
2.2. Блочная форма общего вида относительно выходных переменных с учетом внешних возмущений БФОВВ.
2.2.1. Процедура получения блочного выходного отображения.
2.2.2. Условия окончания процедуры
2.3. Условия существования решения различных задач
управления относительно выходных переменных.
2.3.1. Наблюдаемость относительно выходных переменных .
2.3.2. Инвариантность выходных переменных.
2.3.3. Слежение за заданными траекториями выходных переменных
2.4. Краткие выводы.
Глава 3. Блочный анализ и синтез следящих систем при действии неконтролируемых возмущений без предположения об их гладкости
3.1. Постановка задачи.
3.2. Совместная блочная форма управляемости и наблюдаемости линейных систем относительно выходных переменных с учетом возмущений без предположения о гладкости СБФВВ.
3.3. Процедура конструктивного анализа.
3.4. Декомпозиционный синтез обратной связи на основе СБФВВ .
3.5. Краткие выводы.
Глава 4. Блочный анализ и синтез следящих систем при действии
гладких неконтролируемых возмущений.
4.1. Постановка задачи
4.2. Совместная блочноканоническая форма управляемости
и наблюдаемости СБКФ
4.3. Процедура конструктивного анализа
4.4. Декомпозиционный синтез обратной связи на основе СБКФ
4.5. Краткие выводы.
Заключение
Список литературы


Разработанные процедуры анализа и синтеза инвариантных систем слежения, опирающиеся на структурные свойства объекта управления, функционирующего в условиях неопределенности, достаточно универсальны, могут быть реализованы посредством вычислительной техники, что определяет возможность внедрения разработанных алгоритмов в АСУ современными сложными технологическими объектами различного назначения. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных научнопрактических конференциях Моделирование и исследование устойчивости динамических систем, ЭБМБ Киев, Математическое моделирование в образовании, науке и производстве Тирасполь, Идентификация систем и задачи управления, БГСРЯО Москва, , III Всероссийской молодежной конференции по проблемам управления, ВМКПУ Москва, X Международном семинаре им. Е.С. Пятницкого Устойчивость и колебания нелинейных систем управления Москва, X Международном семинаре по системам с переменной структурой, УУБ Турция, Анталия, , а также на семинарах МГТУ им. Н.Э. Баумана, ИЛУ РАИ. Работа выполнена в рамках комплексного проекта фундаментальных исследований РАН 2. Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в том числе две 5,6 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ. Структура работы. Диссертация изложена на 4х страницах, состоит из введения, 4х глав, заключения, 8 рис. ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ. Глава имеет обзорнопостановочный характер. В разделе 1. В разделе 1. В следующих разделах на содержательном уровне изложены специальные разделы современной теории автоматического управления, используемые в диссертационной работе. В разделе 1. Приведен обзор блочных форм линейных многомерных динамических систем, отражающих структурные свойства оператора объекта управления управляемость, наблюдаемость, в том числе с учетом возмущений, на основе которых соответствующие задачи синтеза можно разделить на независимо решаемые элементарные подзадачи меньшей размерности. В разделе 1. В разделе 1. Лх0 Ви0 0, У 0 0О Ь1. Я,г вектор состояния, не Яр вектор управляющих воздействий, у,ето вектор выходных регулируемых переменных, Об К вектор внешних возмущений, А, В, О, матрицы с постоянными элементами соответствующих размерностей, гапк ш0, гапкВр, 1 т0п, гапкО д. Ставится задача отработки заданных наблюдаемых траекторий е В выходных переменных, принадлежащих некоторому заданному классу измеримых функций. Л0в0, ееГ 1. Нтф 0, 1. У с, с со1с. Но, с, сопв1, 0 0, 1. Системы стабилизации характеризуются неизменностью задающих воздействий. В следящих системах задающие воздействия являются переменными величинами, если закон их изменения заранее известен, говорят о системе программного управления. Задача регулирования является частным случаем задачи слежения. Другой частный случай задачи слежения автономное управление, при котором каждая выходная переменная должна полностью регулироваться своим управляющим воздействием независимо от других управляющих воздействий , . Аналогично, в задаче слежения каждая выходная координата должна отрабатывать свое задающее воздействие, что обеспечивается своим управляющим воздействием, но при этом допускается формирование линейных нелинейных комбинаций и выходных переменных, и управляющих воздействий. Типичной задачей теории многоканальных систем является проблема согласованного управления, связанная с поддержанием заданных функциональных соотношений между выходными переменными , . В диссертационной работе будут рассматриваться проблемы анализа и синтеза традиционных следящих систем с переменными гладкими задающими воздействиями. Функции 1. I 0 0, , 0, 0. В работе полагается, что задающие воздействия произвольные функции времени, удовлетворяющие 1. На практике задающие воздействия назначаются исходя из целей управления и технологических требований. Рассмотрим комплекс проблем, которые могут возникнуть при синтезе следящей системы даже в рассматриваемом случае линейной модели объекта управления 1. Даже для невозмущенной системы 1. О нулевая матрица соответствующей размерности, элементы матриц , известны с полными измерениями переменных вектора состояния синтез следящей системы является нстривиапьиой задачей.