Адаптивное и робастное управление по выходу линейными неопределенными системами

• Автор: Холунин, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. ОБЗОР МЕТОДОВ

1.1. Постановка задачи

1.2 Обзор существующих методов

1.2.1. Управление строго пассивными и строго минимально фазовыми объектами

1.2.2. Системы адаптивного управления с расширенной ошибкой

1.2.3. Алгоритм адаптации высокого порядка

1.2.4. Использование итеративных процедур синтеза

1.2.5. Метод шунтирования

2. СИНТЕЗ АЛГОРИТМА РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫМ НЕОПРЕДЕЛЕННЫМ ОБЪЕКТОМ ПО ВЫХОДУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЦЕДУРЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ
2.1. Модельные предпосылки
2.2. Постановка задачи
2.3. Синтез алгоритма адаптации
2.4. Результаты компьютерного моделирования
3. АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛИЛЕЙНЫМ НЕОПРЕДЕЛЕННЫМ ОБЪЕКТОМ ПО ВЫХОДУ БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОЦЕДУРЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПАРАМЕТРИЗАЦИИ
3.1. Описание алгоритма последовательного компенсатора
3.2. Использование последовательного компенсатора в задаче слежения неопределенным линейным объектом в условиях возмущений
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2.Синтез алгоритма стабилизации в случае
измеримости производных выходного сигнала
3.2.3. Синтез алгоритма робастного управления
3.2.4. Адаптивная настройка коэффициентов регулятора
3.2.5. Результаты компьютерного моделирования
3.3. Решение задачи слежения неопределенным линейным объектом с
нулевой ошибкой слежения при наличии внешнего возмущающего воздействия
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Синтез алгоритма стабилизации в случае измеримости производных выходного сигнала
3.3.3. Синтез алгоритма управления для строго минимальнофазового объекта управления
3.3.4. Результаты компьютерного моделирования для строго минимальнофазового объекта управления
3.3.5. Синтез алгоритма стабилизации для минимальнофазового объекта управления
3.3.6. Результаты компьютерного моделирования для минимальнофазового объекта управления
4. РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Управление летательным аппаратом по углу тангажа
4.1.1. Математическая модель продольного канала
летательного аппарата
4.1.2. Управление углом тангажа летательного аппарата
4.2. Управление системой впрыска инжекторного двигателя внутреннего сгорания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


За счет определенного изменения параметров регулятора, в системе можно достичь решения задачи слежения за эталонным сигналом с заданной точностью. В третьей главе рассматривается метод последовательного компенсатора в задаче адаптивного управления линейным неопределенным объектом но выходу. В данном разделе показывается возможность отойти от необходимой процедуры предварительной параметризации. Сама по себе параметризация увеличивает динамический порядок системы и уменьшает ее быстродействие. Поэтому возможность отказаться от нее значительно упрощает как процедуру синтеза регулятора, так и его структуру вообще. В первой части главы описана суть метода последовательного компенсатора. Во второй части предложено использование данного алгоритма в задаче слежения неопределенным линейным объектом в условиях возмущений. Предполагая возмущение ограниченным и неизвестным, синтезируется регулятор для слежения за эталонным сигналом с заданной точностью. Так же в этом разделе рассматривается правила выбора и настройки параметров регулятора. В третьей части предлагается развитие метода последовательного компенсатора. Рассматривается регулятор выходной переменной линейного объекта с полной компенсацией внешнего детерминированного возмущения. Используется операторный метод синтеза, обеспечивающий нулевую ошибку слежения. В 4 главе исследуется возможность применения рассмотренного в главе 3 подхода в задаче управления углом тангажа летательного аппарата и системой впрыска для инжекторных двигателей внутреннего сгорания. В разделе описывается математическая модель изолированного продольного движения летательного аппарата без крена. Летательный аппарат имеет постоянные, априорно-неопределенные параметры, значения которых лежат в заданной ограниченной области. Предложенные в диссертации подходы позволяют синтезировать алгоритмы адаптивного управления по выходу линейной системой с неизвестными параметрами как при условии внешнего возмущения так и при его отсутствии. Полученные алгоритмы превосходят известные аналоги, по таким параметрам как размерность и простота реализации синтезируемых регуляторов, использование априорной информации о возмущении и объекте управления [2,,,-]. Кроме этого показана возможность компенсирования возмущающего воздействия с заданной точностью, либо с нулевой ошибкой, в зависимости от поставленной задачи. В качестве примеров в диссертации обсуждается конкретное применение полученных алгоритмов для задачи слежения реальными объектами. Рассматривается управление углом тангажа летательного аппарата и поддержания заданного стехиометрического соотношения для инжекторных двигателей внутреннего сгорания. XXXI научной и учебно-методической конференции СПбГУИТМО, 6-8 февраля года (Бобцов A. A., Холунин С. А. Развитие методов робастного управления в задачах адаптации). Балтийской олимпиаде по автоматическому управлению ВОАС’, - мая года (Bobtsov A. A., Holunin S. A. Robust control in the task of adaptation). Бобцов Л. А., Холунин С. А. Простейший робастный регулятор в задаче слежения за эталонным сигналом без измерения производных выхода объекта управления). XXXIII научной и учебно-методической конференции СПбГУ ИТМО, 3-6 февраля года (Бобцов A. A., Холунин С. А. Использование последовательного компенсатора в задаче слежения неопределенным линейным объектом в условиях возмущений). По материалам диссертации опубликовано 5 работ ([7-9,,]). Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы, насчитывающего наименования. Основная часть работы изложена на 3 страницах машинописного текста. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. В данном разделе определяется класс линейных систем, выступающих в качестве объектов исследования. Описываются их свойства и указываются необходимые допущения, а так же определяются цели, достигаемые в ходе исследований. Кроме этого приведен краткий обзор существующих методов адаптивного управления линейным неопределенным объектом по выходу и их сравнение. Ь(р) = Ьтрт +Ьт крт 1 +. Ьхр + &0, d(p) = dsps+ds_ip,~l+.