Аналитический синтез регуляторов в условиях неопределенности параметров объекта управления

• Автор: Хлебалин, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.13.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 236 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ИНТЕРВАЛЬНЫЕ ПОЛИНОМЫ ЗАДАЧИ АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ

И ЛОКАЛИЗАЦИИ КОРНЕЙ

1.1. Определения, обозначения и обзор литературы по интервальным полиномам и смежным вопросам

1.2. Критерии устойчивости интервальных полиномов с минимумом вычислительных затрат

1.3. Анализ устойчивости интервальных полиномов с коэффициентами, линейно зависящими от интервальной переменной

1.4. Задача о локализации корней устойчивых интервальных полиномов

1.5. Синтез устойчивого интервального полинома по заданной области локализации множества его корней

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1

2. АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ И УПРАВЛЯЕМОСТИ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ В

УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПАРАМЕТРОВ
2.1. Математические модели и методы анализа устойчивости и управляемости линейных непрерывных стационарных систем с неопределенными параметрами
2.2. Анализ устойчивости линейных непрерывных стационарных систем с интервальной неопределенностью параметров
2.3. Критерии управляемости объектов с неопределенными параметрами
2.4. Анализ управляемости к устойчивости контура стабилизации продольного движения вертолета с неопределенными параметрами
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2
3. АНАЛИТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРОВ В УСЛОВИЯХ
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРВАЛЬНЫМ ВАРИАНТОМ
МЕТОДА. МОДАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ.
3.1. Задача модального управления для систем с неопределенными параметрами и ее особенности
3.2. Аналитический синтез регзгляторов по желаемой области локализации полюсов замкнутой системы. III
3.3. Синтез регулятора стабилизации бокового движения вертолетного буксировочного комплекса.
ВЫВОда ПО РАЗДЕЛУ 3
4. СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРА СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОДОЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ СИСТЕМЫ ВЕРТОЛЕТТРОСГРУЗ С УЧЕТОМ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПАРАМЕТРОВ.
4.1. Математическая модель системы вертолеттросгруз с неопределенными параметрами и постановка задачи синтеза.
4.2. Синтез регулятора стабилизации
4.3. Техническая реализация регулятора и анализ спроектированной системы
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Особое внимание обращено на интервальные полиномы с линейной зависимостью коэффициентов от некоторой интервальной переменной. Теоретические результаты иллюстрируются примерами. Так же как в первом разделе проводится обзор литературы по исследуемому вопросу. Эффективность разработанных методик демонстрируется на примере решения соответствующих задач дяя канала стабилизации продольного движения вертолета. Втретьем разделе изучается задача синтеза регуляторов - в новой, интервальной постановке рассматривается задача модального управления. Основные этапы метода синтеза подробно разбираются на примере проектирования регулятора стабилизации бокового движения вертолета, транспортирующего груз по водной поверхности. Даются краткие сведения о программном обеспечении' метода. В четвертом разделе решается задача синтеза регулятора стабилизации движения вертолета с грузом на внешней подвеске в условиях неопределенности некоторых физических параметров, характерных для данного режима. Используется разработанный интервальный вариант метода модального управления. Проводится анализ спроектированной системы. Приложения содержат необходимые сведения из интервального анализа и другие вспомогательные материалы, а также документы, подтверждающие практическое использование и внедрение результатов диссертационной работы. Проведенные в работе исследования выполнены в соответствии с направлением научно-исследовательских работ, предусмотренных пунктом . Ц.6 ГКНТ при СМ СССР, соисполнителем которого является Саратовский политехнический институт, и находятся в русле одного из основных научных направлений ВУЗа "Аналитическая теория линейных систем автоматического регулирования" и связанных с ним планами госбюджетных и хоздоговорных работ кафедры "Автоматика и телемеханика" СПИ. Практическая ценность полученных результатов заключается в разработке инженерных процедур конструирования регуляторов для систем с неопределенными параметрами по заданным корневым показателям качества, процедур анализа управляемости, устойчивости и назначения допусков на неопределенность параметров с целью обеспечения указанных требований. На основе теоретических положений работы создан пакет прикладных программ, с помощью которого решены задачи синтеза регуляторов для вертолета-крана. Программная продукция внедрена, что подтверждается соответствующим актом. Гарантированный экономический эффект от ее использования по одному предприятию составляет ,6 тыс. Основные результаты работы были представлены и обсуадены на У1 Всесоюзном совещании "Теория инвариантности, теория чувствительности и их применения1' (Москва, ), Всесоюзной конференции "Теория адаптивных систем и ее применения" (Ленинград, ), в выступлениях на научных семинарах кафедр "Системы автоматического управления летательных аппаратов" Московского авиационного института им. С.Орджоникидзе () и "Дифференциальные уравнения и прикладная математика" Саратовского государственного университета гол. Н. Г. Чернышевского (), научных семинарах лабораторий Института теоретической и прикладной механики СО АН СССР (Новосибирск, ) и Института проблегл управления (), докладах на научном семинаре "Аналитические методы синтеза регуляторов" каф. АТМ СПИ (-), двух областных научно-технических конференциях (Саратов, , ), пяти научно-технических конференциях СПИ (-). По теме диссертации опубликовано 8 работ: //, //, //, //, //, //,//,//, из них одна рукописная //, остальные печатные. Прежде чем переходить к изложению существа диссертационной работы, отметим, что в ней рассматривается синтез регуляторов состояния. Вопросы программного управления в условиях неопределенности рассмотрены в //, оптимизационные задачи данного направления отражены в //. При меньшем количестве информации об объекте имеет смысл переходить к построению самонастраивающихся //, адаптивных // и самоорганизующихся // систем управления. Наряду с традиционным и хорошо зарекомендовавшим себя подходом с позиций теории инвариантности //,при построении таких систем может оказаться полезной теория размытых множеств /2/, //, /3/.