Развитие методов робастного и адаптивного управления в задачах компенсаций конечномерных возмущений

• Автор: Кремлев, Артем Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ

2. ОБОБЩЕННАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

3. КОМПЕНСАЦИЯ СМЕЩЕННОГО ГАРМОНИЧЕСКОГО ВОЗМУЩЕНИЯ С НЕИЗВЕСТНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ПО

ВЫХОДУ ОБЪЕКТА

3.1. Компенсация смещенного гармонического возмущения с неизвестными параметрами в линейных объектах
по выходу.

3.1.1. Постановка задачи

3.1.2. Решение задачи синтеза наблюдателя возмущения

3.1.3. Решение задачи компенсация возмущения

3.4. Пример электромеханического объекта управления.
3.2. Адаптивная компенсация но выходу смещенного гармонического возмущения для строго минимальнофазового объекта.
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Синтез закона управления.
3.2.3. Пример компенсации смещенного гармонического
возмущения в строго минимальном объекте.
4. КОМПЕНСАЦИЯ КОНЕЧНОМЕРНОГО КВАЗИГАРМОНИЧЕСКОГО ВОЗМУЩЕНИЯ ПО
ИЗМЕРЕНИЯМ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА
4.1. Компенсация конечномерного квазигармонического
возмущения по измерениям состояния линейного объекта
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Модельные предпосылки
4.1.3. Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот
квазигармонического возмущения
4.1.4. Пример компенсации конечномерного квазигармонического
возмущения по измерениям состояния линейного объекта
4.2. Компенсация конечномерного квазигармонического
возмущения по измерениям состояния нелинейного объекта
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Модельные предпосылки
4.2.3. Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот
квазигармонического возмущения
4.2.4. Пример нелинейной системы хаотическая система Дуффинга
5. АЛГОРИТМ РОБАСТНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЛИНЕЙНЫМ ОБЪЕКТОМ ПО ВЫХОДУ
С КОМПЕНСАЦИЕЙ НЕИЗВЕСТНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ
5.1. Постановка задачи
5.2 Синтез алгоритма управления.
5.3 Пример электромеханического объекта управления, построенного на основе электродвигателя постоянного тока
независимого возбуждения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Имеется ряд работ посвященных управлению в условиях неизвестной частоты возмущающего воздействия [, , , , , , ] в случае гармонического возмущения без адаптивного шума. В частности в работе [] представлены и проанализированы два подхода (прямой и косвенный): тогда как прямой подход локален в начальных условиях с частотной ошибкой, а косвенный дает возможность для больших начальных условиях, с другой стороны только прямой подход гарантирует строгую компенсацию возмущения. В разделе 3. В работе [] предлагается компенсатор размерности (2и+6). Алгоритм наблюдателя сложен в реализации и для его построения требуется много вычислений, а также знание нижней границы параметра со. В развитие подхода [], в разделе 3. В разделе 3. В данном разделе развиваются подходы, представленные в работах [, ] и разделе 3. Предлагаемый в разделе 3. С0 +Х4Бт<у<. Х?|. У.,. О)п - неизвестные постоянные параметры; п - известное натуральное число) с последующей его компенсацией, представленного в виде конечномерной линейной динамической системы с неизвестными матрицами ее описания. Предполагается, что собственные числа матрицы состояния динамической модели возмущения являются взаимно простыми и комплексно сопряженными с нулевой вещественной частью. Делается допущение о том, что возмущение не измеряется и является внешним паразитным фактором, влияющим на объект управления. Следует отметить, что подобное представление модели возмущающего воздействия является достаточно популярным в современной теории управления. В частности, можно выделить ряд работ [, , , , , ], посвященных проблеме идентификации параметров сигналов, с моделями у которых собственные числа являются взаимно простыми и комплексно сопряженными с нулевой вещественной частью. В разделе 4. Предлагается алгоритм синтеза наблюдателя генератора внешнего квазигармонического возмущающего воздействия, обеспечивающий асимптотическую сходимость сигнала оценки к истинному значению возмущения. При синтезе наблюдателя используются только измерения переменных состояния объекта управления, но не возмущения. В развитии подхода, представленного в разделе 4. Все допущения и предположения, выдвигаемые относительно возмущения в разделе 4. Затем по аналогии с разделом 4. При синтезе наблюдателя используются только измерения переменных состояния объекта управления, но не возмущения. Также следует отметить, что при помощи синтезируемого алгоритма компенсации конечномерного квазигармонического возмущения в четвертой главе решается задача идентификации неизвестных частот возмущения. В пятой главе рассматривается синтез алгоритма робастного управления линейным объектом по выходу с компенсацией неизвестного возмущения. При этом предполагалось, что измеряется только выходная переменная системы (без измерения производной выхода и измерения вектора состояния объекта управления). В отличие от работ [, ,] и предыдущих разделов, рассматривается компенсация неизвестного возмущение, которое в общем случае может быть неограниченным, что в свою очередь является несомненным развитием упомянутых методов. Алгоритм основан на принципе, использующем сильные обратные связи. Также следует отметить, что предлагаемый в пятой главе подход к решению проблемы компенсации неограниченного неизвестного возмущения, может быть использован при решении задач адаптивного управления по выходу линейным неопределенным объектом. Предложенные в диссертации подходы позволяют синтезировать алгоритмы адаптивной компенсации внешних возмущений для широких классов как линейных, так и нелинейных объектов. В основе синтеза алгоритмов лежит использование нового класса наблюдателей возмущения, позволяющих компенсировать внешнее возмущение. Также представлен алгоритм, основанный на принципе сильной обратной связи для компенсации намоделированного возмущения. Полученные алгоритмы превосходят известные аналоги, по таким параметрам как размерность и простота реализации синтезируемых регуляторов, использование априорной информации возмущения и объекта управления [, , ,,,,, ]. Предложенные в диссертации подходы позволяют решить различные задачи управления в условиях действующего возмущения.