Синтез динамических регуляторов минимальной размерности с учетом требований грубости

• Автор: Иванов, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИИ

1.1. Проблема грубости в теории многомерных систем управления с обратной связью.

1.2. Задача синтеза регуляторов по выходу минимальной размерности по критерию грубости.

1.2.1. Класс объектов и регуляторов.

1.2.2. Критерий грубости

1.2.3. Постановка задачи синтеза

1.3. Направление исследований и задачи диссертации

Выводы к Главе 1

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ГРУБЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ПО ВЫХОДУ НА ОСНОВЕ МИНИМИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛА ОПРЕДЕЛННОЙ СТРУКТУРЫ .
2.1. Решение задачи синтеза как задачи параметрической оптимизации
2.2. Свойства грубости полученного решения.
2.3. Пример
Выводы к Главе 2.
ГЛАВА 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СВОЙСТВА ГРУБОСТИ НА ВЫХОДЕ ОБЪЕКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДУАЛЬНОГО ДИНАМИЧЕСКОГО КОМПЕНСАТОРА
3.1. Процедура синтеза и е свойства
3.2. Матрица возвратной разности системы с дуальным динамическим компенсатором.
3.3. Учт свойств грубости замкнутой системы
3.3.1. Асимптотическая настройка параметров оптимального фильтра
3.3.2. Определение нижней оценки сингулярных значений матрицы возвратной разности
3.4. Обсуждение и обобщение результатов.
3.5. Пример.
Выводы к Главе 3
ГЛАВА 4. СИНТЕЗ ГРУБЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ПО ВЫХОДУ МЕТОДОМ ОПТИМАЛЬНОМОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Обеспечение грубости на входе объекта с использованием наблюдателя Люэнбергера.
4.1.1. Построение процедуры синтеза.
4.1.2. Оценка свойства грубости
4.1.3. Пример.
4.2. Обеспечение грубости на выходе объекта с использованием дуального наблюдателя.
4.2.1. Построение процедуры синтеза.
4.2.2. Оценка свойства грубости.
4.2.3. Пример.
Выводы к Главе
ГЛАВА 5. СТАБИЛИЗАЦИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ.
5.1. Назначение, функциональный состав и задачи управления.
5.2. Математическая модель объекта и системы управления
5.2.1. Уравнения движения вала турбокомпрессора
5.2.2. Уравнения динамики дозатора.
5.2.3. Уравнения динамики ЛЭП
5.3. Синтез грубого регулятора.
5.4. Анализ и уточнение полученного решения
5.4.1. Анализ полученных результатов в частотной области.
5.4.2. Анализ полученных результатов во временной области
Выводы к Главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Аналитическая теория автоматического управления» (Саратов, ), Второй всероссийской научно-практической конференции «Системы управления электротехническими объектами» (Тула, ), Международной конференции «Информационные технологии в естественных науках, экономике и образовании» (Саратов-Энгельс, ), Международных конференциях «Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении» (Саратов, , ), а также на научных семинарах кафедры ТКИ СГТУ, лаборатории «Механика, навигация и управление движением» Института проблем точной механики и управления РАН (г. Саратов) и лаборатории № 7 Института проблем управления РАН (г. Москва). Подчукаев В. А., Иванов Д. В., Терёхин Д. С. Проблема грубости в теории автоматического управления (обзор) // Сб. Аналитическая теория автоматического управления». Саратов: СГТУ, . С. -. Автором подготовлен раздел, касающийся грубости стационарных многомерных систем автоматического управления. Иванов Д. В., Садомцев Ю. В. Оптимальное управление в линейных системах при неполной информации о векторе состояний // Сб. Саратов: Изд-во СВВКИУ РВ, . С.-. Автором выполнены доказательства основных положений работы. Садомцев Ю. В.у Иванов Д. В. Оптимальное управление в линейных системах при неполной информации о векторе состояний // Сб. Аналитическая теория автоматического управления». Саратов: СГТУ, . С.-. Автором проведено доказательство основных результатов. Оптимальное управление в линейных системах при неполной информации о векторе состояний / Садомцев Ю. В., Иванов Д. В. Сарат. Саратов, - с. Деп. ВИНИТИ . В. Автором дано подробное изложение основных результатов с необходимыми доказательствами. Иванов Д. В., Садомцев Ю. В. Синтез динамической обратной связи по выходу с учётом свойств грубости // Известия РАН. Теория и системы управления, . С. -. Аналогично работам Садомцева Ю. В., где для синтеза динамической обратной связи используется регулятор, построенный на основе обычного наблюдателя, автором реализуется подход с использованием дуального наблюдателя. Иванов Д. В. Гарантированные запасы устойчивости многомерных систем управления с динамическими компенсаторами // Известия Тульского Государственного Университета: Сб. Проблемы управления электротехническими объектами» - Тула: Изд-во ТГУ, . С.-. Иванов Д. В., Садомцев Ю. В. Синтез грубых регуляторов по выходу на основе минимизации квадратичного функционала определенной структуры II Проблемы точной механики и управления. Сб. Саратов: Изд-во СГТУ, . С.-. Автором реализованы идеи Садомцева Ю. В. относительно построения процедуры синтеза наблюдающего устройства и обеспечения свойств грубости замкнутой системы в смысле определённого критерия. Иванов Д. В. Синтез грубых регуляторов минимальной размерности на основе методов модально-оптимального управления // Проблемы точной механики и управления. Сб. Саратов: Изд-во СГТУ, . С. 6-0. Опубликованные материалы полностью отражают содержание диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, сопровождающихся выводами, заключения, двух приложений и списка использованной литературы, включающего 3 наименования. Общий объем работы составляет 6 страниц, включая рисунка. В первой главе дается обзор существующих методов, так или иначе ориентированных на решение задач синтеза с учетом требований грубости, проводится анализ этих методов на предмет выработки направлений исследований и формулировки конкретных задач, решение которых позволит достичь поставленной цели. Здесь же в общем виде формулируется задача синтеза, изучаемая в данной работе, устанавливаются классы объектов управления и регуляторов, формируются требования к грубости в виде определенного критерия. Во второй главе рассматривается задача синтеза грубого динамического регулятора, построенного путём объединения закона управления по полному состоянию и наблюдающего устройства минимальной размерности (наблюдателя Люэнбергера), доставляющего оценки для неизмеряе-мых переменных состояния объекта. При этом для нахождения неизвестных матриц такого регулятора предлагается подход, основанный на решении некоторой вспомогательной задачи параметрической оптимизации, связанной с минимизацией функционала, который помимо квадратичных форм от вектора состояний объекта и управлений содержит квадратичную форму от вектора ошибок восстановления неизмеряемых координат объекта. Показано, что при определённых условиях полученное решение обеспечивает грубость замкнутой системы к неопределенностям модели объекта, присутствующих на его входе.