Алгоритмы робастного нелинейного управления нестационарными динамическими объектами

• Автор: Семичевская, Наталья Петровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

1.1. Характеристика методов управления нелинейными существенно нестационарными объектами

1.2. Грубость свойств динамических систем автоматического управления

1.3. Робастное управление нестационарными динамическими объектами в условиях априорной неопределенности

1.4. Наблюдатели для нелинейных нестационарных систем управления

1.5. Методика построения робастных систем управления на основе критерия гиперустойчивости
1.6. Метод непрерывных моделей и построение дискретных алгоритмов робастного управления
Выводы по главе Глава 2. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ

2.1. Общая постановка задачи управления нелинейным нестационарным объектом

2.2. Синтез нелинейного робастного управления объектом с неявной эталонной моделью

2.3. Синтез нелинейного робастного алгоритма управления для систем с явной эталонной моделью
2.4. Синтез нелинейных робастных алгоритмов управления для систем с явной эталонной моделью с запаздыванием по состоянию и нейтрального типа
2.5. Синтез нелинейного робастного алгоритма управления для систем с явнонеявной эталонной моделью для
многосвязных объектов управления
2.6. Имитационное моделирование систем с нелинейным робастным управлением Выводы по главе Глава 3. РАЗРАБОТКА РОБАСТНЫХ ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СКАЛЯРНЫХ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Синтез нелинейных робастных алгоритмов управления для систем с явнонеявной эталонной моделью и фильтром состояния случай п т
3.2 Синтез стационарных наблюдателей полного порядка для робастных систем управления в условиях априорной неопределенности случайпт
3.3. Имитационное моделирование систем с нелинейным робастным управлением для скалярных динамических объектов Выводы по главе Глава 4. ПОСТРОЕНИЕ ГИБРИДЫХ СИСТЕМ С РОБАСТНЫМИ ЗАКОНАМИ НЕЛИНЕЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Гибридная система нелинейного робастного управления объектом с явнонеявной эталонной моделью
4.2. Гибридная система нелинейного робастного управления с явнонеявной эталонной моделью и с фильтром состояния
4.3. Гибридная система нелинейного робастного управления объектом со стационарным наблюдателем полного порядка
4.4. Гибридная система нелинейного робастного управления объектом с запаздыванием по состоянию
4.5. Имитационное моделирование гибридных систем управления
Выводы по главе
Глава 5. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ НЕЛИНЕЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ
5.1. Система робастного нелинейного управления электроприводом вентильной машиной
5.2. МааЬприложение для имитационного моделирования систем нелинейного робастного управления.
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Модификация интегрального неравенства В.М. Попова
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты об использовании ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Патенты на изобретения и свидетельства о регистрации программ
ВВЕДЕНИЕ


Разработка гибридных систем управления с эталонной моделью и нелинейными робастными регуляторами для нелинейных нестационарных объектов управления на основе МИНП. Апробация результатов работы. Новочеркасск , на III Всероссийской научнопрактической конференции Информационные технологии и математическое моделирование Лнжеро Судженск , на Дальневосточной математической школесеминаре им. Академика Е. В. Золотова Владивосток , на XVIII и XIX Международных научных конференциях Математические методы в технике и технологиях Казань , Воронеж . Результаты, полученные в ходе работы обсуждались на научных семинарах в АмГУ, ТОГУ на кафедре Автоматика и системотехника. Публикации и личный вклад автора. Содержание диссертационной работы изложено в публикациях. Основные результаты отражены в работах, в том числе в 6 статьях и 4 патентах. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично или при его личном участии в сотрудничестве с научной группой, руководимой проф. Е.Л. Ереминым. Глава I. В данной главе дается обзор и анализ современного состояния теории робастных систем управления. Для решения задачи управления динамическими нелинейными, нестационарными объектами, функционирующими в условиях априорной неопределенности применяется метод синтеза робастных регуляторов на основе модифицированного критерия гиперустойчивости В. М. Попова. Описан подход применения фильтров состояния и идентификаторов состояния наблюдателей для решения проблемы реализации робастных алгоритмов устойчивых в целом, без измерения полного вектора состояния объекта. Используются результаты теории гиперустойчивых систем, полученные в работах В. М. Попова , А. М. Цыкунова 3, 4, Е. Л. Еремина , , , а также работы по применению идентификаторов состояния 7, 9, , , , . Описан метод непрерывных моделей для реализации дискретных нелинейных робастных алгоритмов управления , 7, 1 . Большинство современных нелинейных систем автоматического управления следует относить к нестационарным, так как в зависимости от режимов и времени работы изменяются их параметры. В этом случае динамические процессы в системах описываются дифференциальными, разностными или интегральными уравнениями с переменными коэффициентами. В системах с нестационарными нелинейными объектами применяют различные способы линеаризации уравнений динамики относительно выбранной опорной траектории движения. При этом образуется система линейных дифференциальных, разностных и интегральных уравнений с постоянными коэффициентами. Для других опорных траекторий получаются также линеаризованные уравнения, но с иными значениями постоянных коэффициентов. Так как в динамике происходит переход объекта с одной траектории движения на другую, то получается нестационарное линейное уравнение, параметры которого зависят от времени. Типичные нелинейные характеристики регуляторов принято выделять в виде отдельных звеньев, параметры которых зависят от амплитуды или амплитуды и частоты поступающих на них сигналов. Нестационарные объекты можно представить в виде параметрических и передаточных функций, или импульсных переходных функций. Использование параметрических передаточных функций объектов позволяет получать структурные схемы систем автоматического управления, обладающие наглядностью и упрощающие процесс проектирования. Нестационарные объекты можно описывать и в виде бесконечных полиномов, позволяющих определить их реакции методом вариации постоянных . К нелинейным нестационарным системам относятся силовые приводы с электродвигателями, применяемые для намотки ленты, проволоки на барабаны или подъема грузов из шахтных колодцев со значительным сбросом масс, в процессе движения. Резкое изменение массы и момента инерции приводит к нестационарным уравнениям различных порядков, а ограничения по скорости вращения привода барабана или подъеме грузов из шахтного колодца образует типичную нелинейность. Существуют нестационарные объекты с тонкостенными реакторами, заполненными во внутренних полостях жидкими компонентами .