Решение новых задач анализа и синтеза распределенных систем на основе спектральной теории
Диссертация
B.В. Семеновым Н. Д. Егуповым, А. Н. Дмитриевым, для нестационарных сосредоточенных систем, которая получила дальнейшее развитие в работах В. А. Коваля и была использована для анализа и синтеза распределенных систем управления. При этом вводится понятие спектральной характеристики по пространственной переменной и дифференциальное уравнение с частными производными, на основании свойств… Читать ещё >
Содержание
- 1. Состояние проблемы
- 1. 1. Основные методы решения задачи анализа распределенных систем
- 1. 2. Краткий обзор использования спектрального метода для анализа распределенных систем управления
- 1. 3. Сходимость ряда Фурье на основе тригонометрических функций
- 1. 4. Выводы к главе 1
- 2. Развитие спектрального метода анализа распределенных систем управления
- 2. 1. Новые свойства спектральных характеристик
- 2. 1. 1. Свойство 1. Коммутативность представления произведения двух функций в спектральной форме
- 2. 1. 2. Свойство 2. Спектральная характеристика от определенного интеграла по пространству
- 2. 2. Решение интегрального уравнения Фредгольма с помощью спектрального метода
- 2. 3. Пример использования спектрального метода для решения интегрального уравнения Фредгольма второго рода
- 2. 4. Применение спектрального метода для анализа распределенных систем, описываемых интегродифференциальными уравнениями
- 2. 5. Пример решения интегродифференциального уравнения спектральным методом
- 2. 6. Выводы к главе
- 2. 1. Новые свойства спектральных характеристик
- 3. Особенности выбора ортонормированных систем функций при использовании спектрального метода
- 3. 1. Вычисление операционных матриц дифференцирования по системам разложения
- 3. 2. Выбор системы разложения
- 3. 3. Влияние выбора системы разложения и количества членов разложения на решение интегрального уравнения Фредгольма второго рода спектральным методом
- 3. 4. Выводы к главе
- 4. Восстановление состояния распределенной системы, представленной в спектральной форме. SO
- 4. 1. Решение задачи наблюдения при спектрально-модальном представлении распределенного объекта управления
- 4. 2. Регуляризация задачи оценки состояния распределенных систем
- 4. 3. Выводы к главе
- 5. Синтез закона управления технологической установкой нагрева нефтепродукта
- 5. 1. Математическая модель объекта управления
- 5. 2. Представление модели распределенного объекта управления в спектральной форме
- 5. 3. Анализ распределенного объекта управления на основе спектрального метода
- 5. 4. Синтез распределенной системы управления
- 5. 5. Реализация дискретного по пространству управления распределенным объектом
- 5. 6. Синтез дискретного регулятора для управления проточным нагревателем нефтепродукта
- 5. 7. Выводы к главе
Список литературы
- Солодовников В.В. Спектральные методы расчета и проектирования систем управления / В. В. Солодовников, А. Н. Дмитриев, Н. Д. Егупов М.: Машиностроение, 1986. — 440 с.
- Солодовников В.В. Спектральная теория нестационарных систем управления / В. В. Солодовников, В. В. Семенов М.: Наука, 1974. — 329 с.
- Методы анализа, синтеза и оптимизации нестационарных систем автоматического управления / Под ред. д.т.н., проф. Н. Д. Егупова М.: издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. — 677 с.
- Коваль В.А. Спектральный метод анализа и синтеза распределенных управлямых систем / В. А. Коваль Саратов: Изд-во СГТУ, 1997. — 192 с.
- Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2 006 612 798. Пакет прикладных программ для ЭВМ «SpectrumBO» / Коваль В. А., Осенин В. Н., Кручинин Д.А.
- Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2 006 612 799. Пакет прикладных программ для ЭВМ «SpectrumBK» / Коваль В. А., Осенин В. Н., Кручинин Д.А.
- Арсенин В.Я. Математическая физика. Основные уравнения и специальные функции / В. Я. Арсенин М.: Наука, 1966. — 367 с.
- Лыков А.В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков — М.: Высшая школа, 1967. 600 с.
- Тихонов A.M. Методы математической физики / A.M. Тихонов, А. А. Самарский М.: Наука, 1966. — 727 с.
- Снеддон И. Преобразования Фурье / И. Снеддон- пер. с англ., М.: ИЛ, 1955.-667 с.
- Трантер К.Дж. Интегральные преобразования в математической физике / К.Дж. Трантер М.: Гостехиздат, 1957. — 345 с.
- Дейч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа / Г. Дейч М.: Фитматгиз, 1958. — 208 с.
- Владимиров B.C. Уравнение математической физики / B.C. Владимиров -М.: Наука, 1971.-560 с.
- Бутковский А.Г. Структурная теория распределенных систем / А.Г. Бутковский-М.: Наука, 1977. 320с.
- Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами: Справоч. Пособие / А. Г. Бутковский — М.: Наука, 1979. — 224 с.
- Рапопорт Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами: Учеб пособие / Э. Я. Рапопорт — М.: Высш. шк., 2003. 299 с.
- Холл Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Дж. Холл, Дж. Уатт М.: Мир, 1979. -312 с.
- Семенов В.В. Уравнение обобщенной характеристической функции вектора состояния системы автоматического управления /В.В. Семенов // Аналитические методы синтеза регуляторов: Межвуз. науч. сб. / Сарат. политехи, ин-т. Саратов, -1977. — С. 3−36.
- Semenov V.V. The spectral method for solving the Fokker-Planck-Kolmogorov equation for stochastic control system analysis / V.V. Semenov, I.L. Sotskova // IF AC stochastic control, Vilnius, Lithuanian SSR, USSR, 1986, -P. 503−508.
- Коваль В.А. Применение спектральных методов к анализу систем управления с распределенными параметрами / В. А. Коваль // Аналитические методы синтеза регуляторов: Межвуз. науч. сб. / Саратовский гос.техн. ун-т. Саратов, -1994. — С. 18−36.
- Вольтерра В. Теория функционалов, интегральных и интегро-дифференциальных уравнений / В. Вольтера- перевод с англ. М.К.
- Трикоми Ф. Интегральные уравнения / Ф. Трикоми — ИЛ, 1960. 300 с.
- Манжиров А.В. Методы решения интегральных уравнений: справочник / А. В. Манжиров, А. Д. Полянин. М.: Факториал, 1999. — 272 с.
- Арсенин В.Я. Методы математической физики и специальные функции / В .Я. Арсенин-М.: Наука, 1974.-431 с.
- Петровский И.Г. Лекции по теории интегральных уравнений / И. Г. Петровский Гостехиздат, 1948. — 120 с.
- Привалов И.И. Интегральные уравнения / И. И. Привалов М.-Л.: ОНТИ, 1937.-248 с.
- Коваль В.А. Синтез регулятора для упругого распределенного объекта управления/ В. А. Коваль, С. Н. Лебедев // доклады Российской академии естественных наук № 1: Саратовский гос.техн. ун-т. Саратов, -1999. С. 56−62.
- Толстов Г. П. Ряды Фурье / Г. П. Толстов М.: Наука, 1980. — 384 с.
- Тихонов А.Н. Uber unedlich Systeme von Differential gleichungen: Математический сб/ А. Н. Тихонов М., 1934. — Т.41. — Вып. 4.
- Валеев Г. К. Бесконечные системы дифференциальных уравнений / К. Г. Валеев, О. А. Жаутыков Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1974. — 415 с.
- Персидский К.П. Об устойчивости решений счетной системы дифференциальных уравнений / К. П. Персидский // Изв. АН Каз. ССР, серия матем. и механ. -1948. -Вып.2. С. 2 -35.
- Янке Е. Специальные функции (формулы, графики, таблицы) / Е. Янке, Ф. Эмде, Ф. Леш М.: — Наука, 1964 — 344 с.
- Соболь И.М. Многомерные квадратные формулы и функции Хаара / И. М. Соболь М.: Наука, 1969. — 288 с.
- Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев — М.: Наука 1965. 608 с.
- Кудрявцев Л.Д. Курс математического анализа (в 3-х томах) / Л. Д. Кудрявцев М.: Наука, Т.З. 1988. — 351 с.
- Зигмунд А. Тригонометрические ряды: в 2-х томах / А. Зигмунд — М.: Мир, Т.1. 1965−615 с.
- Сиразетдинов Т.К. Оптимизация систем с распределенными параметрами / Т. К. Сиразетдинов М.: Наука, 1977. — 480 с.
- Осенин В.Н. Коммутативность представления произведения двух функций в спектральной форме / В. Н. Осенин // Вестник Саратовского государственного технического университета, № 4 (18), Саратов, 2006. С. 34−37.
- Лежнев М.В. Структурное моделирование и автоматическое управление температурой абсорбента в теплообменном аппарате установки комплексной подготовки газа : автореферат дисс. канд. техн. наук / М. В. Лежнев Самара, 2008. — 17 с.
- Квакернаак X. Линейные оптимальные системы управления / X. Квакернаак, Р. Сиван- перевод с англ. В. А. Васильева, Ю. А. Николаева — М.: Мир, 1977. 650 с. (в пер.).
- Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. / Ф. Р. Гантмахер / Изд. 4-е, доп. М.: Наука, 1988. — 548 с.
- Хорн Р. Матричный анализ / Р. Хорн, Ч. Джонсон М.: Мир, 1989. — 655 с.
- Рапопорт Э.Я. Анализ и синтез автоматического управления с распределенными параметрами: Учеб. пособие / Э. Я. Рапопорт М.: Высш. шк., 2005. — 292 с.
- Сиразетдинов Т.К. Синтез управления систем с распределенными параметрами при неполном измерении ее состояния / Т. К. Сиразетдинов // Изв. ВУЗов / Авиационная техника, 1971, № 3. С. 37 43.
- Дегтярев Г. Л. Оценивание состояния поля методом наименьших квадратов/Г.Л. Дегтярев //ИВУЗ «Авиационная техника», 1978, № 4.
- Дегтярев Г. JI. Теоретические основы оптимального управления упругими космическими аппаратами / Г. Л. Дегтярев, Т. К. Сиразетдинов М.: Машиностроение, 1986.-216 с.
- Тихонов А.Н. Методы решения некорректных задач / А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин М.: Наука, 1974. — 222 с.
- Рей У. Методы управления технологическими процессами / У. Рей- перевод с англ. A.M. Шафира- под. ред. С. А. Малого. — М.: Мир, 1983. — 368 с. (в пер.).
- Коваль В.А. Обработка управляющего сигнала в распределенной системе / В. А. Коваль, В. Н. Осенин // Проблемы естественнонаучных дисциплин: Сб. учебно-методических трудов / под. ред. Л. В. Колпаковой. Саратов -Энгельс: Типография «Орион», 2004. С. 24 28.
- Кремер Н.Ш. Эконометрика: Учебник для вузов / Н. Ш. Кремер, Б.А. Путко- под ред. проф. Н. Ш. Кремера. М: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. — 311 с.
- Дрейпер И. Прикладной регрессионный анализ / И. Дрейпер, Г. Смит- пер. с англ. В 2-х т. Т.1. М.: Фин. и стат., 1986. — 366 с.
- Ланкастер П. Теория матриц / П. Ланкастер М.: Наука, 1982. — 272 с.
- Коваль В.А. Построение регуляризующего оператора с помощью минимизации квадратичного и сглаживающего функционала / В.А.
- Коваль, В.Н. Осенин // Управление и информационные технологии: Межвуз. науч. сб. / Пятигорск, 2005. С. 13 17.
- Шухов В.Г. Нефтепроводы / В. Г. Шухов // Вестник промышленности. 1884, № 7. С. 69−86.
- Шухов В.Г. Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности / В. Г. Шухов М.: Изд. Политехнического общества, 1895. — 37 с.
- Черникин В.И. Перекачка вязких и застывающих нефтей / В. И. Черникин -М.: Гостоптехиздат, 1958. 165 с.
- Агапкин В.М. Тепловой и гидравлический расчеты трубопроводов для нефти и нефтепродуктов / В. М. Агапкин, Б. Л. Кривошеин, В. Л. Юфин -М.: Недра, 1981.-256 с.
- Поршаков В.П. Термодинамика и теплопередача в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности / В. П. Поршаков, Р. Н. Бикчентай, Б. А. Романов М.: Недра, 1987 г. — 350 с.
- Бахтизин, Р.Н. Транспорт и хранение высоковязких нефтей и нефтепродуктов. Применение электроподогрева / Р. Н. Бахтизин, А. К. Галлямов, Б. Н. Мастобаев М.: Химия 2004. — 193 с.
- Губин, В.Е. Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов / В. Е. Губин, В. В. Губин М.: Недра, 1982 — 296 с.
- Тугунов П.И. Нестационарные режимы перекачки нефтей и нефтепродуктов / П. И. Тугунов М.: Недра, 1984. — 224 с.
- Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов / В. Д. Белоусов и др.- под общей ред. В. А. Юфина. М.: Недра, 1978. — 407 с.
- Данилушкин А.И. Структурное моделирование и автоматическое управление объектами индукционного нагрева с распределенными параметрами в специализированных технологических процессах: автореферат дисс. докт. техн. наук/ А.И. Данилушкин-Самара, 1999 45 с.
- Фонарев З.И. Электроподогрев трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования в нефтяной промышленности / З. И. Фонарев Л.: Недра, 1984. — 148 с.
- Данилушкин В.А. Индукционный подогрев высоковязких нефтей при транспортировке по трубопроводам / В. А. Данилушкин, С. Н. Калашников // Тр. ОАО «Гипровостокнефть», Самара, 2002. С. 195−200.
- Юкин А.Ф. Управление тепловыми режимами транспорта вязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов : автореферат дисс. докт. техн. наук/ А. Ф. Юкин Уфа, 2004. — 49 с.
- Юкин А.Ф. Моделирование нестационарных тепловых процессов в теплоизолированных трубопроводах / А. Ф. Юкин // Изв. вузов. Нефть и газ.-2003. № 5. С. 63−69.
- Трубопроводный транспорт нефти в сложных условиях эксплуатации / В. Д. Черняев и др. М:. Недра, 1990. — 232 с.
- Осенин В.Н. Синтез системы управления нагревом нефти / В. Н. Осенин // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-21: Сб. трудов
- XXI Международ, науч. конф.: в 10 т. Т. 2. Секции 2, 6 / под общ. ред. B.C. Балакирева. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. С. 92 — 96.
- Осенин В.Н. Синтез распределенной следящей системы на основе метода АКОР / В. Н. Осенин // Вестник Саратовского государственного технического университета, № 1 (37), Саратов, 2009. С. 88−94.
- Кикоин И.К. Таблицы физических величин / И. К. Кикоин М.: Атомиздат, 1976.-1008 с.
- Коваль В.А. Математическая модель процесса нагрева нефти индукционным способом / В. А. Коваль, В. Н. Осенин // Системный синтези прикладная синергетика: Сб. докладов Международной научной конференции. Пятигорск: РИА- КМВ, 2006. С. 255 — 260.
- Коваль В.А. Анализ распределенного объекта управления, описываемого дифференциальными уравнениями с переменными коэффициентами, спектральным методом / В. А. Коваль, В. Н. Осенин // Доклады академии военных наук. 2007. — № 1 (25), — С. 49−54.
- Коваль В.А. Синтез системы управления нагрева нефти индукционным способом / В. А. Коваль, В. Н. Осенин // Системный синтез и прикладная синергетика: Сб. докладов Международной научной конференции. — Пятигорск: РИА- КМВ, 2006. С.249 255.
- Садомцев Ю.В. Конструирование систем управления с обратной связью по критериям точности и грубости / Ю. В. Садомцев Саратов: СГТУ, 2003.-206с.
- Коваль В.А. Решение задачи синтеза распределенной системы управления / В. А. Коваль, В. Н. Осенин // Доклады академии военных наук. 2008. -№ 5 (34), — С. 63−73.
- Blanvillian Р J. Specific-optimal control with a dual minimal order observer-based compensator / P.J. Blanvillian, T.L. Johnson // Int. J. Control. 1978. V. 28. N2. P.297−284.
- Kyo Б. Теория и проектирование цифровых систем управления / Б. Куо — М.: Машиностроение, 1986. 448 с.
- Садомцев Ю.В. Основы анализа дискретных систем автоматического управления / Ю. В. Садомцев Саратов: Изд-во Саратовского государственного технического университета. 1998. — 94 с.
- Острем К. Системы управления с ЭВМ / К. Острем, Б. Виттенмарк М.: Мир. 1987.-480 с.
- Asseo S.J. Phase-variable canonical transformation of multicontroller systems / S.J. Asseo // IEEE Trans. Autom. Control. 1968. V. AC-13. № 1. P. 129−131.
- Смагина E.M. Вопросы анализа линейных многомерных объектов с использованием понятия нуля системы / Е. М. Смагина Томск.: Изд-во Томск, университета. 1990. 160 с.
- Садомцев Ю.В. Предельная точность дискретных систем с линейно-квадратическим регулятором / Ю. В. Садомцев, О. Ю. Торгашова // Известия РАН. Теория и системы управления. 2001. № 6 .С 62−69.