Разработка и исследование комплекса универсальных алгоритмов субоптимального дискретного управления на примере многорежимного объекта одного класса

• Автор: Бронфельд, Геннадий Борисович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 201 c. : ил

1.1. Анализ современного состояния проблемы управления многорежимными объектамиII

1.2. Анализ существующих математических моделей конкретного многорежимного ОУ автомобильного ДВС как объекта автоматического регулирования и способов управления им .
1.3. Выводы

Глава 2. Получение математических моделей некоторых

многорежимных ОУ выделенного класса,

пригодных для использования в системах

управления с ЭВМ

2.1. Вводные замечания

2.2. Представление непрерывных нелинейных объектов в качестве многорежимных и их дискретизация
2.3. Построение модели многорежимного ОУ при периодической выдаче управляющих воздействий
2.4. Получение математической модели карбюраторного ДВС как многорежимного объекта автоматического управления одного класса
Стр.
2.5. Получение математической модели дизельного ДВС как многорежимного объекта автоматического управления одного класса
2.6. Получение математической модели лабораторного стенда для испытания карбюраторов как многорежимного объекта автоматического управления одного класса .
2.7. Выводы.
Глава 3. Синтез комплекса универсальных алгоритмов
субоптималъного дискретного управления
многорежимным ОУ
3.1. Вводные замечания
3.2. Постановка задачи дискретного управления многорежимным ОУ . . . .
3.3. Оценивание состояния и возмущений, действующих на ОУ
3.4. Правило оценивания текущей области многорежимного ОУ
3.5. Синтез дисщютного управления многорежимным ОУ по критерию функции удельных. потерь
3.6. Синтез контура адаптации настраиваемой модели многорежимного ОУ .
3.7. Структура синтезированного комплекса универсальных алгоритмов субоптимального дискретного управления многорежимным ОУ
3.8. Выводы
Глава 4. Статистическое моделирование разработанных
алгоритмов управления и их применение .
4.1. Вводные замечания
4.2. Численное представление ДВС как многорежимного ОУ с фиксированным разбиением областей для дискретной системы управления
4.3. Программа статистического моделирования комплекса универсальных алгоритмов субоптимального дискретного управления многорежимным ОУ.
4.4. Исследование синтезированного комплекса универсальных алгоритмов субоптимального дискретного управления конкретным многорежимным ОУ при различных влияющих параметрах
4.5. Применение разработанного комплекса алгоритмов в системе управления лабораторным стендом для испытания карбюраторов
4.6. Инженерные рекомендации по использованию комплекса универсальных алгоритмов субоптимального дискретного управления . .
4.7. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В линейных системах управления широко применяются следующие основные методы фильтр Калмана 8,9,, метод наименьших квадратов ,, адаптивные фильтры , оценивание на основе байесова подхода ,, метод текущего усреднения ,, фильтры, основанные на частотном принципе выделения сигнала . Интересны робастные модификации некоторых из указанных методов , повышающие устойчивость к наличию выбросов в статистических выборках. Известны применения указанных методов или их модификаций для многорежимных ОУ в основном первого представления 8,,,, при использовании текущей линеаризации. Для многорежимных ОУ с фиксированным разбиением областей достаточно очевидно для оценивания лишь
применение метода наименьших квадратов и метода текущего усреднения. Для систем с периодической выдачей управляющих воздействий в работе показана принципиальная возможность оценивания и индентификадии ОУ с использованием измерений внутри периода выдачи управляющих воздействий. При оценке вектора возмущений используют подход, основанный на совместном оценивании векторов состояния и возмущений по результатам измерений выхода ОУ ,. В такой подход основывается на волновом представлении возмущений как некоторого набора базисных функций с весовыми коэффициентами. Такое представление затем используется для построения регуляторов, приспосабливающихся к возмущениям. В случае неполного измерения вектора состояния используют дополнительные измерения для расчета неизмеряемых координат или дополнительные системы уравнений наблюдения , . Этот подход обладает повышенной чувствительностью к помехам. С другой стороны, имеются работы, где управление ищется только сучетом измеряемых координат ,, что является основной возможностью цри синтезе систем управления ОУ с неполностью наблюдаемым вектором состояния по Калману. Тем не менее этот метод фактически неполностью использует ту информацию, которую можно получить с объекта управления при наличии возможности дополнительных измерений. Вопросы синтеза регуляторов для многорежимных объектов изучены более подробно. В 2 изучаются вопросы построения систем управления непрерывными многорежимными ОУ для заданных показателей качества с помощью регуляторов жесткой структуры с постоянными на всем рабочем диапазоне коэффициентами обратной связи. В для ОУ со слабовосцроизводимыми характеристиками, описываемыми вариативными зонами, что при наличии блока текущей
оценки модели объекта приводит к многорежимному ОУ, также используются регуляторы с жесткой структурой. Однако такие системы на большинстве рабочих диапазонов обладают значительными запасами по качественным показателям, что приводит к ухудшенным показателям работы всей системы, поскольку при разработке последней ориентируются на худшие показатели качества. Та же задача в 3 решается для класса регуляторов с переменной структурой, обеспечивающих устойчивый скользящий режим работы с бесконечной частотой переключения коэффициентов регулятора, что для дискретных систем управления в чистом виде оказывается неприемлемым. В работе 7 1 для непрерывного, в для дискретного, многорежимных ОУ с фиксированным разбиением областей получено субоптимальное управление для суммарного квадратичного критерия качества. Для другого распространенного локальнооптимального критерия функции удельных потерь, более Пригодного для многорежимных ОУ, в , 1 получено оптимальное управление как для непрерывных, так и дискретных линейных, а также ряда нелинейных систем. Синтез алгоритмов управления для многорежимных ОУ с фиксированным разбиением приводит к результатам в сущности близким к системам в переменной структурой особенно, если поддерживаемый вектор управляемых переменных находится на границе областей. Наличие ограничений на фазовые координаты и управляющие воздействия усложняет синтез оптимального регулятора и ограничивает области достижимости , . В основном используют три основных подхода. Это выделение нелинейной части и использование методов синтеза для нелинейных систем . При этом вопросы оптимальности полученного управления обычно не рассматриваются.