Оценивание параметрических возмущений в задачах анализа и синтеза технических систем
Диссертация
Разработана методика оценивания допусков на параметры технических систем, обеспечивающих гарантированное качество функционирования объектов, с помощью норм операторов. Использована техника оценки координат или нормы решения уравнений возмущённого движения с применением интегральных неравенств Гёльдера. Для получения оценок использовались уравнения в вариациях первого и второго порядка. Получены… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Методы проектирования и идентификации технических систем
- 1. 1. Методы проектирования технических систем с учётом вариаций параметров
- 1. 2. Методы параметрической идентификации динамических моделей механических систем
- 1. 3. Цель работы, задачи исследований
- Глава 2. Разработка метода параметрической идентификации с использованием функций чувствительности
- 2. 1. Алгоритм чувствительности
- 2. 2. Упрощение модели чувствительности
- 2. 3. Исследование алгоритма чувствительности
- 2. 4. Алгоритм параметрической идентификации линеаризованных динамических моделей
- 2. 5. Выводы по главе 2
- Глава 3. Построение оценок допусков на параметры технических систем
- 3. 1. Определение допусков на реализацию программного управления
- 3. 2. Вычислительные алгоритмы получения оценок
- 3. 3. Использование уравнения в вариациях второго порядка
- 3. 4. Пример вычисления оценок
- 3. 5. Выводы по главе 3
- Глава 4. Информационные технологии и алгоритмы исследования динамики систем
- 4. 1. Система прикладного программного обеспечения для исследования динамики многомерных механических систем
- 4. 2. Результаты опытной эксплуатации модуля параметрической идентификации
- 4. 3. Выводы по главе 4
Список литературы
- Абгарян К.А. Введение в теорию устойчивости движения на конечном интервале времени. М: Наука, 1992. -160с.
- Абрамов О.В., Бернацкий Ф. П., Здор В. В. Параметрическая коррекция систем управления. М: Энергоатомиздат, 1982. -176с.
- Абрамов О.В., Инберг С. П. Параметрический синтез настраиваемых технических систем. М: Наука, 1986. -124с.
- Абрамов О.В., Здор В. В., Супоня А. А. Допуски и номиналы систем управления. М: Наука, 1976. -160с.
- Авдеенко Т.В., Каргин С. А. О глобальной идентифицируемости линейных динамических моделей // Труды II Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления», М., 2003, с. 182−194.
- Алексеев В.М., Тихомиров В. М., Фомин С. В. Оптимальное управление. М.: Наука, 1979.-43Ос.
- Алгоритмы управления и идентификации. Сборник научных трудов. М: Диалог-МГУ, 1997. -170с.
- Андреев Ю.Н. Управление конечномерными линейными объектами. М: Наука, 1976. -185с.
- Андронов А.А., Понтрягин JI.C. Грубые системы // ДАН СССР. — 1937, т. XIV, № 5, с.247−250.
- Анисимов А.С., Кононов В. Т., Худяков Д. С. Современное состояние методов параметрической идентификации линейных дискретных динамических объектов // Научный вестник НГТУ, 2002, 1, с. 13−28.
- И. Антушев Г. С., Горячев JI.B., Здор В. В., Супоня А. А. Алгоритмы определения допусков на параметры элементов систем управления. в кн.: Параметрическая надёжность и чувствительность. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1973, с. 50−72.
- Баяковский Ю.Н. и др. ГРАФОР: комплекс графических программ на Фортране. Препринт ИПМ, 1983. -182с.
- Беккер П., Йенсен Ф. Проектирование надежных электронных схем // Пер. с англ. А. Л. Райкина- Под ред. И. А. Ушакова. М.: Сов. радио, 1977. -256с.
- Бесекерский В.А., Небылов А. В. Робастные системы автоматического управления. М: Наука, 1983. -240с.
- Бранец В.Н., Шмыглевский И. П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. М: Наука, 1973. -320с.
- Быховский М.Л. Основы динамической точности электрических и механических цепей. М.: Изд-во АН СССР, 1958. -157с.
- Васильев Б. В., Козлов Б. А., Ткаченко Л. Г. Надёжность и эффективность радиоэлектронных устройств. М.: Сов. радио, 1964. -336с.
- Виттенбург И. Динамика систем твердых тел. М: Мир, 1980.292с.
- Воеводин В.В., Кузнецов Ю. А. Матрицы и вычисления. М: Наука, 1984. -318с.
- Волкович В.Л., Волошина А. Ф., Горлова Т. М. Методы и алгоритмы автоматизированного проектирования сложных систем управления. Киев: Наукова думка, 1984. -216с.
- Востриков А.С. Синтез нелинейных систем методом локализации. Новосибирск: Изд-во Новосиб. гос. ун-та, 1990. -120с.
- Гавурин М. И. Фарфоровская Ю.Б. Об одном итеративном методе разыскания суммы квадратов // ЖВМ и МФ, № 6, 1966, с. 1094−1097.
- Гехер К. Теория чувствительности и допусков электронных цепей. М.: Сов. радио, 1973. -200с.
- Горелова Г. В., Здор В. В., Свечарник Д. В. Метод оптимума номинала и его применение. М.: Энергия, 1970. -200с.
- Даугавет И.К. Приближённое решение линейных функциональных уравнений. JL: Изд-во Ленинградского университета, 1985. -224с.
- Дейч A.M. Методы идентификации динамических объектов. М.: Энергия, 1979. -240с.
- Дидук Г. А., Коновалов А. С., Орурк И. А., Осипов Л. А. Анализ и оптимальный синтез на ЭВМ систем управления. М.: Наука, 1984.-344с.
- Докучаев Л.В. Нелинейная динамика упругого летательного аппарата // Итоги науки и техники. Общая механика. М: ВИНИТИ, 1982, т. 5, с. 135−197.
- Дмитриев А.В., Дружинин Э. И. К теории прямых вычислительных алгоритмов параметрической идентификации // Сб. «Теоретические и прикладные вопросы оптимального управления», Новосибирск: Наука, 1981.
- Дмитриев А.В., Дружинин Э. И. Идентификация динамических характеристик непрерывных линейных моделей в условиях полной параметрической неопределённости. // Известия Академии наук. Теория и системы управления. 1999, № 3, с. 44−52.
- Дружинин Г. В. Надёжность автоматизированных систем. М: Энергия, 1977. -536с.
- Евланов Л.Г. Контроль динамических систем. М: Наука, 1979.432с.
- Жуков В.И. Особенности аэродинамики, устойчивости и управляемости экраноплана. М: Издательский отдел ЦАГИ, 1997. -81с.
- Здор В.В., Кочубиевский И. Д. Об одном методе определения областей допустимых вариаций параметров автоматических систем // Изв. АН СССР, Техническая кибернетика, № 6, 1966, с. 52−55.
- Ибрахим С.Р. Вычисление нормальных собственных форм колебаний по идентифицированным комплексным собственным формам // Аэрокосмическая техника-1983, т.1, № 11, с. 93−99.
- Ибрахим С.Р. Построение динамических моделей конструкций по измеренным комплексным собственным формам // Аэрокосмическая техника-1984, т.2, № 2, с. 153−158.
- Ибрахим С.Р. Квазилинейная идентификация нелинейных динамических систем во временной области // Аэрокосмическая техника-1985, т. З, № 6, с. 29−36.
- Канторович JI.B., Акилов Г. П. Функциональный анализ. М.: Наука, 1977.-744с.
- Квакернаак X., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. М: Мир, 1977. -650с.
- Клейман Е.Г. Идентификация нестационарных объектов // Автоматика и телемеханика. 1999. № 10, с. 3−36.
- Ковалёв A.M., Щербак В. Ф. Условия идентифицируемости нелинейных механических систем // Механика твёрдого тела. 1984, № 16, с.77−91.
- Ковалёв A.M., Щербак В. Ф. Управляемость, наблюдаемость, идентифицируемость динамических систем. Киев: Наукова Думка, 1993. -236с.
- Константинов Г. Н. Нормирование воздействий на динамические системы. Иркутск: изд-во Ирк. ун-та, 1983. -188с.
- Кофанов Ю.Н. Построение методологии автоматизации технического проектирования на основе теории параметрической чувствительности. Л.: Изв. ЛЭТИ, 1970. -100с.
- Красносельский М.А., Вайникко Г. М., Забрейко П. П., Рутицкий Я. Б. Приближенное решение операторных уравнений. М.: Наука, 1969. -456с.
- Крутько П.Д. Решение задачи идентификации методом теории чувствительности // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, № 6, 1969.
- Ланкастер П. Теория матриц. М: Наука, 1982. -269с.
- Лурье А.И. Аналитическая механика. М: Физматгиз, 1961. -824с.
- Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. / Пер. с англ. М: Наука, 1991. -432с.
- Маслов А.Я., Татарский В. Ю. Повышение надёжности радиоэлектронной аппаратуры. М: Сов. радио, 1972. -264с.
- Маслов А.Я. и др. Оптимизация радиоэлектронной аппаратуры. М: Радио и связь, 1982. -200с.
- Микишев Г. Н. Экспериментальные методы в динамике космических аппаратов. М: Машиностроение, 1978. —247с.
- Мирошник И.В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. СПб: Наука, 2000. -549с.
- Мук Д. Дж. Оценка и идентификация нелинейных динамических систем // Аэрокосмическая техника, 1990, № 2, с.44−53.
- Муртаф Б. Современное линейное программирование. Теория и практика. М: Мир, 1986. -224с.
- Небылов А. В. Гарантирование точности управления. М: Наука, 1998. -228с.
- Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М: Высш. шк., 1980. 311с.
- Hyp Г. С., Райан Р. С., Скофилд Х. Н., Сине Д. Л. Динамика больших космических конструкций и управление ими // Аэрокосмическая техника, 1985, т. З, № 6, с. 129−147.
- Огородников Ю. И. Оценка предельных значений допустимых вариаций параметров систем управления // Труды 11-ой Байкальской школы-семинара «Методы оптимизации и их приложения».- Иркутск, 1999, т.4, с. 153−156.
- Огородников Ю. И. Определение допусков на реализацию программного управления в автоматических системах //Информационные технологии контроля и управления на транспорте. — Иркутск: ИрИИТ, 2000, — с.44−47.
- Мухопад Ю.Ф., Огородников Ю. И. Подход к исследованию алгоритма параметрической идентификации на основе функций чувствительности. // Труды Академии инженерных наук РФ. Иркутск: ИрГУПС, 2002, вып. 10, с. 3−6.
- Огородников Ю. И. Свидетельство о регистрации программы «Программа параметрической идентификации нелинейных динамических моделей объектов управления на основе функций чувствительности». Регистрационный номер 2 000 610 055.
- Пановко Я.Г., Губанова И. И. Устойчивость и колебания упругих систем. М: Наука, 1987. -352с.
- Параев Ю.И. Введение в статистическую динамику процессов управления и фильтрации. М: Сов. радио, 1976. -184с.
- Портер У. Современные основания общей теории систем. М: Наука, 1971. -555с.
- Раджарам С., Джанкинс Дж. Идентификация вибрирующих упругих конструкций // Аэрокосмическая техника, № 4, 1986, № 4, с.126−135.
- Райншке К. Модели надёжности и чувствительности систем. М: Мир, 1979.-452с.
- Раушенбах Б. В., Токарь Е. Н. Управление ориентацией космических аппаратов. М: Наука, 1974. -600с.
- Розенвассер Е.Н. и др. Методы теории чувствительности в автоматическом управлении. JI: Энергия, 1971. -344с.
- Розенвассер Е.Н., Юсупов Е. М. Чувствительность систем управления, М: Наука, 1981. -464с.
- Рубан А. И. Идентификация нелинейных динамических объектов на основе алгоритма чувствительности. Томск: изд-во Том. ун-та, 1976. -270с.
- Рубан А. И. Классификация работ по идентификации // Системы управления. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1978, вып. З, с.61−73.
- Рубан А. И. Идентификация и чувствительность сложных систем. Томск: изд-во Том. ун-та, 1982. -302с.
- Сейдж Э., Мелса Д. Теория оценивания и её применение в связи и управлении. М: Связь, 1976. -496с.
- Сильвестров А.Н., Чинаев П. И. Идентификация и оптимизация автоматических систем. М: Энергоатомиздат, 1987.-200с.
- Современные методы идентификации систем / Пер. с англ.- Под ред. П. Эйкхофа. М.: Мир, 1983. -400с.
- Соколов С. И., Силин И. Н. Нахождение минимумов функционалов методом линеаризации. / препринт Объединенного института ядерных исследований, 1961.
- Справочник по теории автоматического управления. / Под редакцией Красовского А. А. М: Наука, 1987. -711с.
- Срагович В. Г. О новых задачах адаптивного управления линейными уравнениями // Докл. АН СССР, 1987, т. 297, № 4, с. 812−815.
- Стренг Г., Фикс Г. Теория метода конечных элементов. М: Мир, 1977. -349с.
- Томович Р., Вукобратович М. Общая теория чувствительности. М: Сов. радио, 1972. -240с.
- Тьюарсон Т. Разреженные матрицы. М.: Мир, 1977. -189с.
- Фадеева В.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М: Физматгиз, 1983.-734с.
- Хог Э., Чой К., Комков В. Анализ чувствительности при проектировании конструкций. М: Мир, 1988. -428с.
- Цурков В.И. Динамические задачи большой размерности. М: Наука, 1988. -288с.
- Цыпкин Я.З. Основы информационной теории идентификации. М: Наука, 1984. -320с.
- Чернецкий В.И., Дидук Г. А., Потапенко А. А. Математические методы и алгоритмы исследования автоматических систем. Л.: Энергия, 1970.
- Шамриков Б.М. Параметрическая идентификация динамических объектов по выборкам ограниченного объема // Изв. РАН. — Теория и системы управления, 1997, № 2, с. 81−89.
- Шлаустас Р.Ю. Асимптотический метод решения задачи Коши для систем обыкновенных дифференциальных уравнений // Сб. «Асимптотические методы в теории систем», Иркутск, АН СССР, Сиб. отд-е, Сиб. энерг. инс-т, 1983, с. 27−31.
- Штейнберг Ш. Е. Идентификация в системах управления. М: Энергоатомиздат, 1987. -80с.
- Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М: Мир, 1975.-683с.
- Эльясберг П. Е. Измерительная информация: сколько её нужно? как её обрабатывать? М: Наука, 1983. -207с.
- Alvin K.F., Park К.С. Second-order structural identification procedure via state-space-based system identification // AIAA Journal, 1994, No. 2, pp. 397−406.
- Audoly S., D’Angio L., Saccomani M. P., Cobelli C. Global identifi-ability of linear compartmental models a computer algebra algorithm // IEEE Trans. On Biomedical Engineering, 1998, Vol. 45, No. 1, pp. 36−47.
- Avdeenko Т. V., Je H.G. On the study of solution uniqueness to the task of determination unknown parameters of mathematical models // East Asian Math. J., 2000, Vol. 16, No. 2, pp.251−266.
- Baruch M.K. Optimal correction of mass and stiffness matrices using measured modes // AIAA Journal, vol. 20, No. l 1, 1982, pp. 1623−1626.
- Boyie I.M., Moler C.B., Smith В. T. Matrix Eigensistem Roytines, EISPACK Guide, Lecture Notes Computer Sciences, v. 6, Berlin-Heidelberg-New-York: Springier-Verlag, 1976.
- Butler E.M. Realistic design using large-change sensitivity and performance contours // IEEE Trans. Circuit Theory, 1971, vol. CT18, No. 1, pp. 58−66.
- Caughey Т.К., O’Kelly M.E. Classical normal modes in damped lineal dynamics systems // Journal of Applied Mechanics, vol. 32, series E, 1985, pp. 583−588.
- Chen J.C. Evalution of spacecraft modal test methods // Journal of Spacecraf and Rockets, vol. 24, No. 1, 1986, pp. 52−62.
- Chen J.-M., Chen B.-S. A high-order correlation method for model-order and parameter estimation // Automatica, 1994, Vol.30, No.8, pp. 13 391 344.
- Dunn H.J., Montgomery R.C. A moving window parameter adaptive control system for the F-8-DFBW aircraft // IEEE Trans. Automat.Contr., vol. AC-22, № 5, 1977, pp. 788−795.
- Edward C., Sau-Ying T. Estimation of aeroelastic models in structural limit cycle oscillation from test data // AIAA Journal, 1997,35, No. 6, pp. 1025−1029.
- Eisenstat S.C., Gursky M.C., Schultz M.N., Sherman A.H. Yale sparse matrix package. Reseach report № 114, Deht. Of Computer Sciences,. Yale University, 1977.
- Gupta N.K., Mehra R.K. Computational aspects of maximum like-hood estimation // IEEE Trans. Automat.Contr., vol. AC-19, № 12, 1974, pp. 774−783.
- Hendricks S.L. Identification of mass, damping and stiffness matrices for large linear vibratory system. // AIAA Journal of guidance, control and dynamics, vol. 7,1984, pp. 244−245.
- Ibrahim S.R., Mikulcik E.C. A time domain modal vibration test technicue. Chock and Vibration Bulletin, Bull. 43, Pt. 4, 1973, pp. 21−37.
- Ibrahim S.R., Mikulcik E. C The experimental determination of vibration parameters from responses. Chock and Vibration Bulletin, Bull. 46, Pt. 5, 1976, pp. 187−196.
- Ibrahim S.R., Mikulcik E.C. A method for the direct identification of vibration parameters from the free response // Chock and Vibration Bulletin, Bull. 47, Pt. 4,1977, pp. 183−198.
- Ibrahim S.R., Pappa R.S. A parametric study of the Ibrahim time domain modal identification algoririthm //, Chock and Vibration Bulletin, Bull. 51, Pt. 3, 1981, pp.43−72.
- Ibrahim S.R., Pappa R.S. Large modal survey testing using the Ibrahim time domain modal technique // Journal of Spacecraft and Rockets, vol. 19, No. 5, 1982, pp.459−465.
- Juang J.N., Pappa R.S. An eigensistem realization algorithm (ERA) for modal parameter identification and model reduction, present at the NASA/JPL Workshop on identification and control of flexible space structures, San Diego, Calif., June 1984.
- Juang J.N., Sun C.T. System identification of large flexible Structures by using simple continuus models // Journal of the Astronautical Sciences, vol. 31, No. 1,1983, pp. 77−98.
- Kalman R. E. On the general theoiy of control systems. Proceeding First International Congress IF AC. Vol. 1, Butterworh, London, 1961, pp. 481 492.
- Kalman R. E. Mathematical description of linear dynamical systems // SIAM J. Control, 1963, Ser. A, vol.1, p. 152−192.
- Kane T.R., Wang C.F., On the derivation of equations of motion. J. Soc. Indust. And Appl. Math., 1965, 13, No. 2, pp. 487−492.
- Karlsson E., Sjostrom E. In subspase system identification of noisy input-output systems // SYSID'94: 10th IF AC Symp. Syst. Identif., Cophenha-gen, 4−6 July, 1994, Vol.2, pp. 385−390.
- Liquan Z., Feugquan W. Phisical parametr identification technique using local measurement data // Vibr. and Shod, 1996, 15, No. 4, pp. 63−67.
- Matausek M. R., Stankovic S.S. Robust real-time algorithm for identification of non-linear time-varying systems // Int. J. Control, 1980, vol. 31, No. 1, pp. 79−94.
- Murray-Smith D.J. An identification-based approach to the validation of complex nonlinear dynamic models // Simul.Pract. and Theory, 1993, vol.1, No. l, pp. 5−6.
- Nikiforov V.O. Robust high-order tuner of simplified structure // Automatica. 1999, vol.35, No.8, pp. 1409−1415.
- Staley R.M., Yue P.C. On system parameter identifiability // Information Sciences, vol.2, 1970, pp. 127−138.
- Vandersteen G. On the use of compensated total least squares in system identification // IEEE Trans. Automat. Contr., 1998, Vol. 43, No.10, pp. 1436−1442.
- Walter E. Identifiability of state space models. Berlin: Springler-Verlag, 1982, 197p.
- Wei F.S. Stiffness matrix correction from incomplete test data // AIAA Journal, vol. 18, No. 10, 1980, pp. 1274−1275.
- Williams T.W. A square root method for the identification of large. space structures // International Journal of Control, vol. 42, 1985, pp. 11 551 173.
- Wuef R. Mathematical methods for digital computers, Willy, New-York-London, 1960, pp. 110−120.
- Zheng W.X. On a least-squares-based algorithm for identification of stochastic linear systems // IEEE Trans. Signal Process, 1998, Vol. 46, No.6, pp. 1631−1638.
- Zheng W.X., Soderstrom Т., Stoica P. Comments on «On a least-squares-based algorithm for identification of stochastic linear systems» // IEEE Trans. Signal Process, 1999, Vol. 47, No.5, pp. 1395−1396.