Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системный анализ, управление и обработка информации

Диссертационная работа:

Галяув Елена Романовна. Алгоритмы робастного субоптимального управления для динамических объектов: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 05.13.01 / Галяув Елена Романовна;[Место защиты: Астраханском государственном техническом университете].- Астрахань, 2012.- 16 с.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность исследования. Современный этап развития теории автоматического управления характеризуется более полным и глубоким анализом функционирования и эффективности автоматических систем при учете реальных режимов работы и действующих возмущений. Актуальной является проблема разработки алгоритмов управления, обеспечивающих не только устойчивость системы в этих условиях, но и оптимальное ее функционирование по некоторым критериям качества. Решению этих задач посвящено множество работ. Так в условиях полной определенности в теории оптимального управления предложен LQR – подход. Однако при наличии произвольных внешних возмущений, невозможности точно определить параметры модели объекта, изменении динамических свойств системы в процессе функционирования оптимальные системы, синтезированные по квадратичному критерию качества, часто теряют работоспособность. Большими возможностями в этих условиях обладает робастный подход к построению систем управления. К настоящему времени получено достаточно много алгоритмов построения субоптимальных систем для линейных и нелинейных объектов, подверженных параметрическим и внешним возмущениям: -оптимизация, -оптимизация, -синтез, LMI-подход и др. Следует отметить, что большинство имеющихся методов синтеза предназначены для стационарных систем. Однако практика в изобилии доставляет объекты управления, которые описываются параметрически неопределенными нелинейными, нестационарными, с запаздыванием по состоянию дифференциальными уравнениями.

Особое внимание на сегодняшний день уделяется робастному и робастно-субоптимальному управлению системами, когда полный вектор состояния не доступен измерению, а измеряется только вектор выходных переменных. Управление по выходу позволяет уменьшить затраты на проектирование и разработку измерительных устройств, которые увеличивают размерность математической модели системы и вносят дополнительные погрешности, связанные с ошибками измерений.

Таким образом, задача разработки простых в реализации алгоритмов робастного и робастного субоптимального управления для широкого класса динамических объектов по выходу, обеспечивающих их функционирование в соответствии с заданными требованиями по качеству при наличии влияния возмущений, остается актуальной в теории и практике автоматических систем.

Объект исследования. Параметрически неопределенные непрерывные динамические объекты, функционирующие в условиях неопределенности.

Предмет исследования. Методы робастного субоптимального управления динамическими объектами с компенсацией внутренних и ограниченных внешних возмущений.

Целью диссертационной работы является синтез алгоритмов робастного субоптимального управления для различных типов непрерывных динамических объектов, подверженных действию параметрических и внешних ограниченных возмущений для повышения эффективности качества регулирования.

Задачи работы.

  1. Синтез робастных субоптимальных алгоритмов управления для линейных стационарных динамических объектов с измеряемым вектором состояния с компенсацией возмущений;

  2. Разработка робастной субоптимальной структуры управления для различных типов динамических объектов по выходу в условиях неопределенности;

  3. Решение задачи робастного субоптимального управления с эталонной моделью линейными и нелинейными объектами.

Методы исследования. При получении теоретических результатов использовались методы робастного и оптимального управления. В работе также использованы общие методы теории автоматического управления, методы функций Ляпунова, алгебры многочленов и теории матриц, теории дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом.

Достоверность и обоснованность работы. Обоснованность полученных результатов обусловлена корректным применением вышеперечисленных методов. Работоспособность аналитических результатов проиллюстрирована на многочисленных примерах численного моделирования в среде MatLab/Simulink.

Научная новизна диссертационного исследования.

  1. Разработана алгоритмическая структура робастного субоптимального управления априорно неопределенными линейными объектами с измеряемым вектором состояния.

  2. Синтезирован закон управления для различных типов линейных динамических объектов по выходу. Полученный регулятор обеспечивает робастную стабилизацию исследуемой системы в условиях неопределенности и оптимизацию ее функционирования по заданному критерию качества.

  3. Для нелинейных объектов управления с запаздыванием по состоянию и без него получена структура алгоритма, обеспечивающая субминимизацию интегрального критерия качества в условиях неопределенности.

  4. Получено решение субоптимальной задачи слежения за эталонным сигналом для линейных и нелинейных объектов управления с запаздыванием по состоянию и без него с компенсацией возмущений.

Личный вклад автора в работах, выполненных в соавторстве:

расчет параметров регулятора, теоретическое обоснование функционирования системы управления, анализ устойчивости системы, моделирование синтезированных алгоритмов в [1] – [3], [5] – [7].

Практическая и научная значимость работы. Представленные в диссертационной работе результаты могут быть использованы для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами, модели которых содержат нелинейные блоки, запаздывания, параметры, известные не точно, либо изменяющиеся во времени. Кроме того, в управляемых процессах могут присутствовать неизвестные внешние возмущения. В этих условиях синтезированный робастный субоптимальный алгоритм управления обеспечивает стабилизацию объекта и достижение оптимального по заданному критерию качества функционирование системы. Полученный регулятор прост в технической реализации и применим для широкого класса технологических объектов.

На основе теоретических результатов работы разработано робастное субоптимальное алгоритмическое обеспечение системы управления процессом разделения бинарной смеси в промышленной ректификационной колонне.

Апробация результатов. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международной конференции «Проблемы управления, передачи и обработки информации» – АТМ-ТКИ-50 (г. Саратов, 2009), на 7-ой научно-технической конференции «Мехатроника, автоматизация, управление» – МАУ-2010 (г. Санкт-Петербург, 2010), на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ (г. Астрахань, 2008-2011).


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net