Синтез квазиоптимальных полиномиальных систем управления простой структуры
Указанные динамические модели с полиномиальными нелинейностями, на взгляд автора, очень широко используются для описания процессов различной природы. Для обоснования этого базового утверждения приведем примеры из разных областей науки и техники, в которых применяются полиномиальные модели динамики. 1. Устройства электромеханики: в соответствии с обобщенной теорией электрических машин (Г. Крон, Р… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ РАССМАТРИВАЕМОГО КЛАССА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Описание класса нелинейных объектов управления
- 1. 1. 1. Уравнения динамики управляемых объектов
- 1. 1. 2. Описание класса функций возмущений
- 1. 1. 3. Критерии оптимизации, постановка задач управления
- 1. 2. Общий недостаток методов решения нелинейной задачи АКОР, постановка задач исследования
- 1. 1. Описание класса нелинейных объектов управления
- Выводы
- 2. КРИТЕРИИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ОПРЕДЕЛЕННОСТИ ВЕЩЕСТВЕННЫХ ФОРМ ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА И СУММЫ ФОРМ ВТОРОГО, ТРЕТЬЕГО И ЧЕТВЕРТОГО ПОРЯДКА
- 2. 1. Некоторые понятия и определения, связанные с знакоопределенностью полиномиальных функций
- 2. 2. Диагональное представление вещественных форм четвертого порядка от двух и трех аргументов
- 2. 3. Критерий положительной определенности (неотрицательности) вещественной формы четвертого порядка от двух аргументов
- 2. 4. Критерий положительной определенности (неотрицательности) вещественной формы четвертого порядка от трех аргументов
- 2. 5. Методики анализа положительной определенности (неотрицательности) суммы вещественных форм второй, третьей и четвертой степени
- Выводы
- 3. СИНТЕЗ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, ОБЛАДАЮЩИХ СВОЙСТВОМ КВАЗИОПТИМАЛЬНОСТИ ДВИЖЕНИЙ В
- МАЛОМ" И АСИМПТОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ В «ЦЕЛОМ»
3.1. Постановка задачи синтеза систем управления для объектов с полиномиальными характеристиками, обладающих свойством квазиоптимальности движений в «малом» и асимптотической устойчивости движений в «целом».
3.2 Второй метод Ляпунова и теорема Барбашина-Красовского.
3.3 Некоторые важные аспекты, связанные с задачей построения функций Ляпунова для нелинейных систем.
3.4. Использование второго метода Ляпунова при синтезе законов управления для канонических объектов с полиномиальной нелинейностью в виде суммы форм второй и третьей степени.
3.4.1. Модифицированный метод степенных рядов.
3.4.2. Синтез канонических систем второго порядка.
3.4.3. Синтез канонических систем третьего порядка.
3.4.4. Синтез канонических систем высоких порядков.
Выводы.
4. СИНТЕЗ НЕЛИНЕЙНОГО РЕГУЛЯТОРА ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ РАДИОЛОКАЦИОННОГО КООРДИНАТОРА, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ ПОИСКА ЦЕЛИ.
4.1 Описание радиолокационной станции (РЛС) как объекта управления.
4.2. Постановка задачи аналитического конструирования регуляторов для следящего привода антенны в режиме поиска.
4.3. Разработка и исследование квазиоптимальных регуляторов для следящего электропривода антенны в режиме поиска.
4.3.1. Синтез управления стандартным методом степенных рядов.
4.3.2. Упрощение стандартного управления на основе модифицированного метода степенных рядов.
4.3.3. Моделирование и сравнительный анализ синтезированных законов управления.
Выводы.
Список литературы
- Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. М.: Наука, 1970.
- Сиразетдинов Т.К., Аминов А. Б. К задаче построения функций Ляпунова при исследовании устойчивости в целом решения систем с полиномиальной правой частью // Метод функций Ляпунова и его приложения. -Новосибирск: Наука, 1984, с. 72 87.
- Аминов А.Б., Сиразетдинов Т. К. Условия знакоопределенности четных форм и устойчивости в целом нелинейных однородных систем. ПММ, 1984, т. 48, вып. 3, с. 339 — 347.
- Аминов А.Б., Сиразетдинов Т. К. Функции Ляпунова для исследования устойчивости в целом нелинейных систем. ПММ, 1985, т. 49, вып. 6, с. 883 — 893.
- Иртегов В.Д., Новиков М. А. Знакоопределенность форм четвертого порядка от двух переменных // Метод функций Ляпунова и его приложения. -Новосибирск: Наука, 1984, с. 87−93.
- Т.К. Сиразетдинов, А. Б. Аминов, Н. Р. Суркин. Применение метода функций ^ Ляпунова к параметрическому синтезу устойчивых систем при больших начальных возмущениях // Метод функций Ляпунова в анализе динамики систем. Новосибирск: Наука, 1987.
- Т.К. Сиразетдинов, А. Б. Аминов, Н. Р. Суркин. Способ построения множества функций Ляпунова для исследования устойчивости нелинейных систем // Метод функций Ляпунова в анализе динамики систем. Новосибирск: Наука, 1987.
- Вейссенберг А.Н. Критерии знакоопределенности форм высшего порядка. -ПММ, 1974, т. 38, вып. 3, с. 571−574.
- Колесников A.A. Синергетическая теория управления. М.: Энергоатомиздат, 1994. — 344 с.
- Арутюнов A.B., Измаилов А. Ф. О проверке знакоопределенности форм. -ЖВМ и МФ, 2002, т. 42, № 6, с. 800 814.
- Барбашин Е.А., Красовский H.H. О существовании функции Ляпунова в случае асимптотической устойчивости в целом. ПММ, 1954, т. 18, вып. 3, с. 345 -350.
- Лефшец С. Устойчивость нелинейных систем автоматического управления, М: «Мир», 1967.
- Ляпунов А.М. Общая задача об устойчивости движения. М.: Гостехиздат, 1950.
- Меркин Д.Р. Введение в теорию устойчивости движения. М.: Наука, 1987.
- Валеев К.Г., Финин Г. С. Построение функций Ляпунова Наукова думка, Киев, 1981.
- Пилюгин С.Ю. Введение в грубые системы дифференциальных уравнений. Л., 1988.
- Баркин А.И. Оценки качества нелинейных систем регулирования. М.: Наука, 1982.
- Павлов A.A. Синтез релейных систем, оптимальных по быстродействию. -М.: Наука, 1966.-390 с.
- Кунцевич В.М., Лычак М. М. Синтез системы автоматического управления с помощью функции Ляпунова М.: Наука, 1977.
- Гантмахер Ф. Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988. 552 с.
- Курош А.Г. Курс высшей алгебры. СПб.: Изд. Лань, 2005.
- Метод функций Ляпунова и его приложения. Новосибирск: Наука, 1984.
- Метод функций Ляпунова в анализе динамики систем. -Новосибирск: Наука, 1987.
- Воронов A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М.: Наука, 1979.
- Зубов В.И. Теория уравнений управляемого движения. -Л.: изд. Л. Ун., 1980.
- Афанасьев В.Н., Колмановский В. Б., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 1998. — 576 с.
- Мирошник И.В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными нелинейными системами. СПб.: Наука, 2000.
- Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: ВШ, 1994.-318 с.
- Уокер Д.А., Кларк Л. Г. Интегральный метод построения функций Ляпунова для нелинейных автономных систем, Тр. Амер. об-ва инж.-механиков, сер. Е, «Прикладная механика» 32, № 3, 1965.
- МалкинИ.Г. Теория устойчивости движения. -М.: Наука, 1966.
- Анапольский Л.Ю., Иртегов В. Д., Матросов В. М. Способы построения функций Ляпунова // Итоги науки и техники. Общая механика. М.: ВИНИТИ, 1975, т. 2, с. 53−112.
- Барбашин Е.А. Об устойчивости в целом нулевого решения одного нелинейного уравнения третьего порядка, «Диф. уравнения» 5, № 3 (1969)
- Теория устойчивости и ее приложения. Новосибирск: Наука, 1979.
- Прямой метод в теории устойчивости и его приложения. Новосибирск: Наука, 1981.
- Метод ФЛ в динамике нелинейных систем. Новосибирск: Наука, 1982.
- Гайшун И.В. Об устойчивости в целом решений некоторых нелинейных уравнений третьего порядка, «Диф. уравнения» 5, № 2 (1969).
- Мишина А.П., Проскуряков И. В. Высшая алгебра. М.: Наука, 1965.
- Краснов М.Л., Киселев А. И., Макаренко Г. И. Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости. М.: Наука, 1981.
- Огурцов А. И., Об устойчивости в целом решений нелинейных дифференциальных уравнений третьего и четвертого порядков, Изв. вузов, сер. «Математика», № 1 (1958).
- Огурцов А. И., Об устойчивости решений некоторых нелинейных дифференциальных уравнений третьего и четвертого порядков, Изв. вузов, сер. «Математика», № 3(1959).
- Орурцов А. И. Об устойчивости решений двух нелинейных дифференциальных уравнений третьего и четвертого порядков, ПММ 23, вып. 1 (1959).
- Подчукаев В.А. Новый критерий устойчивости нелинейных систем. -Техническая кибернетика, № 6, 1987.
- Ланкастер П. Теория матриц. М.: Наука, 1982. — 270 с.
- Воробьев H.H. Теория рядов. М.: Наука, 1975. — 368 с.
- Лурье А.И. Некоторые нелинейные задачи теории автоматического регулирования. Л.: Гостехиздат, 1951.
- Красовский H.H. Некоторые задачи теории устойчивости движения. М.: Физматгиз, 1959.
- Малкин И.Г. Об одной задаче устойчивости систем автоматического регулирования. ПММ 16, вып. 4, 1952.
- Барбашин Е.А. Об устойчивости решения одного нелинейного уравнения третьего порядка, ПММ 16, вып. 3, 1952.
- Подчукаев В.А. Аналитическая теория автоматического управления. Саратов, 1996.
- Подчукаев В.А. Аналитические методы теории автоматического управления. М.: Физматлит, 2003.
- Дзядык В.К. Введение в теорию равномерного приближения функций полиномами.-М.: Наука, 1977.
- Садомцев Ю.В. Конструирование систем управления с обратной связью по критериям точности и грубости. Саратов, 2003.
- Петров Ю.П. Неожиданное в математике и его связь с авариями и катастрофами прошлых лет. СПб., 1991
- Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1977.
- Попов Б.А., Теслер Г. С. «Приближение функций для технических приложений» Киев: Наук, думка, 1980.
- Дзядык В.К. «Аппроксимационные методы решения дифференциальных иинтегральных уравнений».- Киев: Наукова думка, 1988.
- Маркус М., Минк X. Обзор по теории матриц и матричных неравенств. М.:1. Наука, 1972.
- Турчак Л.И. «Основы численных методов» М.: Физматлит, 2003.
- Боднар Д.И. «Ветвящиеся цепные дроби» Киев: Наукова думка, 1986.
- Скоробогатько В.Я. «Теория ветвящихся цепных дробей и ее применение ввычислительной математике» М.: Наука, 1983.
- Пухов Г. Е. Дифференциальные спектры и модели. -Киев: Наук, думка, 1990.
- Солодовников В.В., Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов методом фазового простронства. I. Объекты с одномерным управляющим входом // Изв. вузов. Приборостроение. 1982. — № 6. — С. 21 -27.
- Бычков Ю.А. Расчет систем управления на основе кусочно-степенных моделей. Л.: Энергоатомиздат, 1991. — 130 с.
- Ван-Трис Г. Синтез оптимальных нелинейных систем. М.: Мир, 1964.
- Догановский С.А. Параметрические системы автоматического регулирования. -М.: Энергия, 1973. 166 с.
- Дроздов Н.В., Мирошник И. В., Скорубский В. И. Системы автоматического управления с микроЭВМ. Л.: Машиностроение, 1989.
- Душин C.B. Синтез структурно-сложных систем управления с полиномиальными нелинейностями: Автореф. дис. д-ра. техн. наук. СПб: Гос. электротехнический ун-т, 1998. — 34 с.
- Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1976.-463 с.
- Ловчаков В.И. Анализ дуговой сталеплавильной печи как объекта автоматического управления // Автомат, системы оптимал. управл. технол. процессами. Тула: ТулПИ, 1982. — С. 61−66.
- Данилов Л.В. Ряды Вольтерра-Пикара в теории нелинейных электрических цепей. М.: Радио и связь, 1987. — 224 с.
- Пупков К.А., Капалин В. И., Ющенко A.C. Функциональные ряды в теории нелинейных систем. М.: Наука, 1976. — 448 с.
- Квакернак X., Сиван Р. Линейные оптимальные системы управления. М.: Мир, 1977. — 650 с.
- Солодовников В.В., Дмитриев А. Н., Егупов Н. Д. Спектральные методы расчетов и проектирования систем управления. -М.: Машиностроение, 1986.
- Суетин П.К. Классические ортогональные многочлены. М.: Наука, 1976.
- Пупков К.А., Егупов Н. Д., Трофимов А. И. Статистические методы анализа, синтеза и идентификации нелинейных систем автоматического управления. -М.: Из-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. 562 с.
- Садовой A.B. Синтез и исследование оптимальных по точности систем управления электроприводами с низкой чувствительностью к широкому спектру дестабилизирующих факторов: Дис.. д-ра техн. наук. -Днепродзержинск: ДГТУ, 1992. 501 с.
- Буровой И.А., Горин В. Н., Ромм Р. Ф. Построение динамической модели обратимых гетерогенных процессов // АиТ. 1968. — № 6. — С. 163−178.
- Вольтер Б.В., Сальников И. Е. Устойчивость режимов работы химических реакторов. М.: Химия, 1972. — 160 с.
- Вольтерра В. Математическая теория борьбы за существование. М.: Наука, 1976.-286 с.
- Заславский Б. Г., Полуэктов P.A. Управление экологическими системами. -М.: Наука, 1988. 294 с.
- Буков В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. -М.: Наука, 1987.-232 с.
- Красовский A.A. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. М.: Наука, 1973. — 558 с.
- Цирлин A.M. Методы усредненной оптимизации и их приложения. М.: Наука, Физматлит. — 1997. -304 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. — 832 с.
- Колесников A.A. Последовательная оптимизация нелинейных агрегированных систем управления. М.: Энергоатомиздат, 1987. — 160 с.
- Бойчук JI.M. Структурный синтез нелинейных систем управления. М.: Энергия, 1971. -113 с.
- Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем. Нелинейные модели. М.: Наука, 1988. — 328 с.
- Емельянов С. В. Бинарные системы автоматического управления. М.: МНИИПУ, 1984. — 320 с.
- Крутько П.Д., Максимов А. И., Скворцов JI.M. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем. М.: Радио и связь, 1988.
- Алексеев В.М., Тихомиров B.C., Фомин C.B. Оптимальное управление. -М.: Наука, 1979.-430 с.
- Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Изд-во иностр. лит., 1960.-232 с.
- Габасов Р., Кирилова Ф. М. Качественная теория оптимальных процессов. -М.: Наука, 1971.-507 с.
- Абдулаев Н.Д., Петров Ю. П. Теория и методы проектирования оптимальных регуляторов. JI.: Энергоатомиздат, 1985. — 240 с.
- Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Высшая школа, 1989.-264 с.
- Калман Р., Арбиб М., Фалб П. Очерки по математической теории систем. -М.: Мир, 1971.-400 с.
- Колесников A.A., Гельфгат А. Г. Проектирование многокритериальных систем управления промышленными объектами. М.: Энергоатамиздат, 1993.-304 с.
- Летов A.M. Математическая теория процессов управления. М.: Наука, 1981.-256 с.
- Цыпкин Я.З. Релейные автоматические системы. -М.: Наука, 1974, 576 с.
- Красовский A.A. и др. Справочник по теории автоматического управления. М.: Наука, 1987.
- Крутько П.Д. Вариационные методы синтеза систем с цифровыми регуляторами. М.: Советское радио, 1967. — 440 с.
- Альбрехт Э.Г. Об оптимальной стабилизации нелинейных систем // ПММ. -1961. -Т.25. № 5. — С. 836−844.
- Альбрехт Э.Г. Об управлении движением нелинейных систем // Диф. уравнения. 1966. — Т. 2, 3. — С. 324−334.
- Зубов В.И. Теория оптимального управления. Л.: Судостроение, 1966.
- Ройтенберг Я.Н. Автоматическое управление. -М.: Наука, 1978.-552 с.
- Федоренко Р. П. Приближенные решение задач оптимального управления. -М.: Наука, 1978.-486 с.
- Икримов Х.Д. Численное решение матричных уравнений. М.: Наука, 1984. — 190 с.
- Лазарева А.Б., Пакшин П. В. Решение матричных уравнений Лурье, Риккати, Ляпунова для дискретных систем // Автоматика и телемеханика. -1986.-№ 12.-С. 17−22.
- Александров Е.Е., Бех М.В. Автоматизированное проектирование динамических систем с помощью функций Ляпунова. -Харьков: Основа, 1993.- 112 с.
- Мельников Г. И. Динамика нелинейных механических и электромеханических систем. Л.: Машиностроение, 1975. — 200 с.
- Красовский A.A., Буков В. И., Шендрик B.C. Универсальные алгоритмы оптимального управления непрерывными объектами. М.: Наука, 1977.
- Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем. Линейные модели. М.: Наука, 1987. — 304 с.
- Салуквадзе М.Е. Аналитическое конструирование регуляторов. Постоянно действующие возмущения // Автоматика и телемеханика. 1961. — Т. XXII. -№ 10.-С. 1249−1287.
- Ловчаков В.И., Сухинин Б. В., Сурков В. В. Нелинейные системы управления электроприводами и их аналитическое конструирование. Тула: ТулГУ, 1999.- 180 с.
- Сурков В.В., Сухинин Б. В., Ловчаков В. И., Соловьев А. Э. Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов по точности, быстродействию, энергосбережению. Тула, Изд-во ТулГУ, 2005,300 с.
- Мозжечков В.А. Простые структуры в теории управления. -Тула: ТулГУ, 2000. -216 с.
- Лазарев Ю.Ф. MATLAB 5.x. Киев: Bhv, 2000. 383 с.
- Зайцев В.Ф., Полянин А. Д. Дифференциальные уравнения с частными производными первого порядка. М.: Физматлит, 2003.-416 с.
- Солодовников В.В., Бирюков В. Ф., Тумаркин В. И. Принцип сложности в теории управления. М.: Наука, 1977. -344с.
- Лернер А.Я. Принцицы построения быстродействующих следящих систем и регуляторов. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. -151 с.
- Ловчаков В.И., Фомичев A.A. Синтез дискретного управления нелинейным нестационарным объектом // Автоматика. 1976. — № 1. — С. 57−70.
- Атанс М., Фалб П. Оптимальное управление. М.: Машиностроение, 1968. — 764 с.
- Белянский П.В., Сергеев Б. Г. Управление наземными антеннами и радиотелескопами. М.: Советское радио, 1980. — 279 с.
- Бойчук Л.М. Синтез координирующих систем автоматического управления. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 160 с.
- Мозжечков В.А. Синтез систем управления с предельно простым регулятором. // Известия ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 3. Ч. 1. -Тула: ТулГУ, 2000. -С. 287−290.
- Мозжечков В.А. Задачи поиска предельно простых структур в процессе синтеза управляемых систем // Управление в технических системах XXI век.: Материалы науч.-тех. конференции. -Ковров: КГТА, 2000. -С. 54−55.
- Мозжечков В.А. Синтез линейных регуляторов с простой структурой. // АиТ. 2003. — № 1. — С. 27−41.
- Лукашин О.В., Ловчаков В. И. Синтез квазиоптимальных полиномиальных систем управления устойчивых в большом // Аналитическая теория автоматического управления и ее приложения. Труды 2-й Международной научной конференции. Саратов: СГТУ, 2005. С. 111−113.
- Лукашин О.В. Анализ асимптотической устойчивости в целом полиномиальных систем третьего порядка // Математические методы в технике и технологиях. Сборник трудов Международной научной конференции. Вып. 19. Москва, 2006. С. 68−74.
- Pablo A. Parrilo Semidefinite programming relaxations for semialgebraic problems. Math. Program., Ser. В 96: 293 — 320 (2003).
- Amerio L. Studio asintotico del moto di un punto su una linea chinsa per azione di forze indipendenti dal tempo, Ann. scuola Norm. Sup. Pisa, 1950,3 (3).