Построение модального робастного регулятора при наличии возмущающего и задающего воздействий
Диссертация
На основе хорошо отработанного аппарата передаточных функций разработан метод позволяющий синтезировать физически реализуемые регуляторы произвольной степени (в том числе не выше степени объекта). Предложенный метод отличается чрезвычайной вычислительной и алгоритмической простотой и позволяет выразить в явной форме коэффициенты передаточной функции регулятора через коэффициенты… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СИНТЕЗ РОБАСТНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ
- 1. 1. Классы задач робастного управления
- 1. 2. Методы, основанные на Я°°-оптимизации
- 1. 3. Методы компенсации внешних возмущений
- 1. 4. Программные средства для построения и оптимизации систем автоматического управления
- Выводы к 1 главе
- ГЛАВА 2. МЕТОД СИНТЕЗА МОДАЛЬНОГО РОБАСТНОГО РЕГУЛЯТОРА ПО ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ В СЛУЧАЕ НАЛИЧИЯ ВОЗМУЩАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
- 2. 1. Обоснование использования аппарата передаточных функций
- 2. 2. Метод синтеза робастного регулятора по передаточной функции замкнутой системы в случае наличия возмущающего воздействия
- 2. 3. Использование схемы Горнера и теоремы Безу для нахождения передаточной функции модального регулятора по передаточной функции замкнутой системы
- 2. 4. Алгоритмизация и программная реализация метода построения модального регулятора, основанная на методе деления полиномов
- Выводы ко 2 главе
- ГЛАВА 3. ПРОБЛЕМА СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ КАЧЕСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ И РОБАСТНЫМИ СВОЙСТВАМИ СИСТЕМЫ
- 3. 1. Построение регулятора обеспечивающего необходимое соотношение между робастностью и качеством
- 3. 2. Вычисление интегрального критерия качества
- 3. 3. Вычисление меры робастных свойств системы
- 3. 4. Построение регулятора по критерию, обеспечивающему оптимальное соотношение между качеством и робастными свойствами системы
- 3. 5. Пример построения регулятора по критерию, обеспечивающему оптимальное соотношение между качеством и робастными свойствами системы
- Выводы к 3 главе
Список литературы
- Агафонов П. А. Одновременное обеспечение запасов устойчивости на входе и выходе многомерного объекта на основе Я^ -подхода / П. А. Агафонов, В. Н. Честнов // АиТ. 2004. — № 9. — с. 110−119
- Агафонов П.А. Синтез регуляторов по заданному радиусу устойчивости с учетом внешних возмущений на основе подхода / П. А. Агафонов, В. Н. Честнов // АиТ. — 2004. — № 10. — с. 101−108
- Айзерман М.А. Теория автоматического регулирования / М. А. Айзерман. М.: Наука, 1996. — 452с.
- Баландин Д.В. предельные возможности управления линейными системами и оценка минимальной Я^-нормы / Д. В. Баландин // Изв. РАН. Теория и системы управления. -2001. № 6. — с.50−56.
- Баландин Д.В. Оценка предельной возможности робастного Я00-управления линейными неопределенными системами / Д. В. Баландин, М. М. Коган // АиТ. -2002. № 9. — с. 134−141.
- Баландин Д.В. О необходимых условиях разрешимости многопараметрических уравнений Риккати в задаче робастного Я°°-управления по выходу / Д. В. Баландин, М. М. Коган //Дифференциальные уравнения. -2003. № 11. — с.1452−1456.
- Баландин Д.В. О вычислении уровня гашения внешних возмущений в задаче робастного Я20-управления по выходу / Д. В. Баландин, М.М. Коган//АиТ. -2003. № 11. — с. 128−137.
- Баландин Д.В. Синтез оптимального робастного Яда управления методами выпуклой оптимизации / Д. В. Баландин, М. М. Коган // АиТ. -2004. — № 7.-с. 71−81
- Баландин Д.В. Синтез регуляторов на основе решения линейных матричных неравенств и алгоритма поиска взаимообратных матриц / Д. В. Баландин, М. М. Коган // АиТ. 2005. — № 1. — с. 82−99
- Барабанов А.Е. Синтез минимаксных регуляторов / А. Е. Барабанов С.Пб.: Изд-во С.Пб.университета, 1996. — 220с.
- Барабанов А.Е. Оптимизация по равномерно-частотным показателям (Я°° теория) / А. Е. Барабанов, A.A. Первозванский // АиТ.-1992.-№ 9.-с, 3−33.
- Бахилина И.М. Синтез грубых линейных квадратичных гауссовских регуляторов / И. М. Бахилина, С. А. Степанов // АиТ. 1998. -№ 7.-с. 96−106.
- Бахилина И.М. Синтез робастных линейных регуляторов при параметрической неопределенности модели объекта / И. М. Бахилина, С. А. Степанов // АиТ. 2001. — № 1. — с. 118−130.
- Бобцов A.A. Алгоритм робастного управления линейным объектом по выходу с компенсацией неизвестного детерминированного возмущения / A.A. Бобцов // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2003. — № 2. — С. 93−97.
- Бобцов A.A. Алгоритм робастного управления в задаче слежения за командным сигналом с компенсацией паразитного эффекта внешнего неограниченного возмущения / A.A. Бобцов // АиТ. 2005. — № 8. — с. 108−128.
- Брусин В.А. Частотные условия Я°° управления и абсолютной стабилизации / В. А. Брусин // АиТ. -1996. — № 5. — с. 17−25.
- Брусин В.А. Метод синтеза класса робастных регуляторов пониженной размерности / В. А. Брусин // АиТ. -2000. № 10. — с. 117−124.
- Брусин В. А. Существование и предельные возможности центральных регуляторов в задачах с Я00 критериями / В. А. Брусин //АиТ. -2002. — № 5.-с. 97−107.
- Брусин В.А. Синтез робастных регуляторов по выходу на основе частотных условий / В. А. Брусин, М. М. Коган // АиТ. -2002. № 4. — с. 100 109.
- Васильев Ф.П. Методы оптимизации / Ф. П. Васильев. М.: Изд-во «Факториал пресс», 2002. — 524с.
- Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач / Ф. П. Васильев. М.: Наука, 1980. — 520с.
- Веремей Е.И. Введение в современные методы оптимизации систем управления, —(http://matlab.exponenta.ru/optimrobast/bookl/index.php)
- Воронов A.A. Устойчивость. Управляемость. Наблюдаемость /
- A.A. Воронов. М.: Наука, 1979. — 336с.
- Воронов A.A. Введение в динамику сложных управляемых систем / A.A. Воронов. М.: Наука, 1985. — 352с.
- Гончаров В.И. Синтез робастных регуляторов низкого порядка /
- B.И. Гончаров, A.B. Лиепиньш, В. А. Рудницкий // Известия РАН. Теория и системы управления. 2001. — № 4. — с. 36−43.
- Гультяев А. К. Визуальное моделирование в среде MATLAB. Учебный курс / А. К. Гультяев. СПб.: Питер, 2000.
- Джури Е.И. Робастность дискретных систем. Обзор / Е. И. Джури // АиТ. 1990. — № 5. — с. 3−28.
- Дьяконов В. П. MATL AB 5.0/5.3. Система символьной математики / В.П. Дьяконов, И. В. Абраменкова.— М.: Нолидж, 1999.
- Дылевский A.B. Синтез линейных систем управления с заданным характеристическим полиномом / A.B. Дылевский, Г. И. Лозгачев // Изв. РАН. ТиСУ. 2003. № 5. С. 17−20.
- Емельянов C.B., Коровин С. К. Новые типы обратной связи / C.B. Емельянов, С. К. Коровин. М.: Наука, 1997.
- Заде JI.A. Основы нового подхода к анализу сложных систем и процессов принятия приближенных решений / JLA. Заде // Математика сегодня. М.: Знание, 1974.
- Заде JI.A. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений / JI.A. Заде. М.: Мир, 1976.
- Имангазиева A.B. Робастное управление линейным динамическим объектом / A.B. Имангазиева, A.M. Цыкунов // Вестник АГТУ. 2007. № 1. 19−25.
- Киселев О.Н. Синтез регуляторов низкого порядка по критерию Я00 и по критерию максимальной робастности / О. Н. Киселев, Б. Т. Поляк // АиТ.-1999.-№ 3-с.119−130.
- Коган М.М. Теоретико-игровой подход к синтезу робастных регуляторов / М. М. Коган // АиТ. 1998. — № 5. — с. 142−151.
- Коган М.М. Линейно- квадратичная динамическая игра в условиях неопределенности и синтез робастных Я00 субоптимальных регуляторов / М. М. Коган // АиТ. -1999. — № 3. — с. 131−143.
- Коган М.М. Синтез робастных Н°° субоптимальных регуляторов как решение дифференциальной игры в условиях неопределенности: прямая и обратная задачи / М. М. Коган // АиТ. -2000. — № 7. — с. 109−120.
- Козлов О.С., Кондаков Д. Е., Скворцов Л. М. и др. Программный комплекс для исследования динамики и проектирования технических систем / О. С. Козлов, Д. Е. Кондаков, Л. М. Скворцов // Информационные технологии. 2005. — № 9. — С. 20−25.
- Кочетков С.А., Уткин В. А. Инвариантность в системах с неидеальными релейными элементами / С. А. Кочетков, В. А. Уткин // Управление большими системами. Выпуск 27. М.: ИЛУ РАН, 2009. С. 117 168.
- Красовский A.A. Основы автоматики и технической кибернетики / A.A. Красовский, Г. С. Поспелов. М.: Госэнергоиздат, 1962. — 660с.
- Курдюков А.П. Применение Я00- теории в задачах проектирования / А. П. Курдюков, А. В. Семенов, Б. В. Павлов // Приборы и системы управления. -1994. № 11.
- Лазарева Т.Я., Мартемьянов Ю. Ф. Основы теории автоматического управления / Т. Я. Лазарева, Ю. Ф. Мартемьянов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. — 352с.
- Лан Ле Хунг. Построение области значений и ее использование в задачах робастного управления / Ле Хунг Лан // Автоматика и телемеханика.- 1994. -№ 1.- с. 148−161.
- Лан Ле Хунг. Анализ робастной устойчивости систем с нечеткими параметрами / Ле Хунг Лан // Автоматика и телемеханика. 2005.- № 4. с. 98−109.
- Ли Э.Б., Маркус Л. Основы теории оптимального управления / Э. Б. Ли, Л. Маркус. М.: Наука, 1972. — 576 с.
- Лозгачев Г. И. Синтез модальных регуляторов по передаточной функции замкнутой системы / Г. И. Лозгачев // АиТ. 1995. № 5. С.49−55.
- Лозгачев Г. И. Построение модальных регуляторов для одноконтурных и многосвязных систем / Г. И. Лозгачев // АиТ. 2000. № 12. С. 15−21.
- Лозгачев Г. И. Построение модальных робастных регуляторов по передаточной функции замкнутой системы / Г. И. Лозгачев, Л. А. Тютюнникова // Известия РАН. Теория и системы управления. 2006. — № 4. -с. 4−7.
- Мейлахс A.M. О стабилизации линейных управляемых систем в условиях неопределенности / A.M. Мейлахс // АиТ. 1975. № 2. С.182−184.
- Методы классической и современной теории автоматического управления / под. Ред. Н. Д. Егупова, К. А. Пупкова: В 5 т. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана — Т. З: Синтез регуляторов систем автоматического управления. -2004.-616 с.
- Надеждин П.В. Синтез оптимальных замкнутых по выходу линейных систем / П. В. Надеждин // ДАН. 1997. — т. 352, № 6. — с. 746−748.
- Неймарк Ю.И. Робастная устойчивость линейных систем / Ю.И. Неймарк//ДАН. 1991. — Т.319.-№ 2.-с.578−580.
- Неймарк Ю.И. Мера робастной устойчивости и модальности линейных систем / Ю. И. Неймарк //ДАН. 1992. — Т.325.-№ 2.-с.247−250.
- Неймарк Ю.И. Область робастной устойчивости и робастность по нелинейным параметрам / Ю. И. Неймарк //ДАН. 1992. — Т.325.-№ 3.-с.438−440.
- Никифоров В.О. Нелинейная система управления с компенсацией внешних детерминированных возмущений / В. О. Никофоров // Изв. РАН. Теория и системы управления. 1997. — № 4. — С. 69−73.
- Никифоров В.О. Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений / В. О. Никифоров СПб.: Наука, 2003. — 282 с.
- Никифоров В.О. Наблюдатели внешних возмущений. 1. Объекты с известными параметрами / В. О. Никофоров // АиТ. 2004. — № 10. — С. 1324.
- Никифоров В.О. Наблюдатели внешних возмущений. 1. Объекты с неизвестными параметрами / В. О. Никифоров // АиТ. 2004. — № 11. — С. 4048.
- Паршева Е.А., Зайцева М. В. Компенсация возмущений и помех при управлении линейным объектом / Е. А. Паршева, М. В. Зайцева // Автоматика и телемеханика. 2011. — № 10. — с.28−38.
- Первозванский A.A. Синтез обратной связи по критерию робастности с помощью уравнений Рикатти / A.A. Первозванский, JI.C. Чечурин// АиТ. 1997. — № 11. — с.152−161.
- Петров Н.П. Робастное D-разбиение / Н. П. Петров, Б. Т. Поляк // АиТ. 1991.-№ 11.-С.41−53.
- Поздняк A.C. Новые результаты в Я00- теории управления / A.C. Поздняк, A.B. Семенов, Г. Г. Серебряков, Е. А. Федосов // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1991. — № 6. — с. 10−39.
- Поляк Б.Т., Цыпкин Я. З. Частотные критерии робастной устойчивости и апериодичности линейных систем / Б. Т. Поляк, Я. З. Цыпкин //АиТ. 1990. № 9. С.45−54.
- Поляк Б.Т. Робастная устойчивость линейных систем (обзор) / Б. Т. Поляк, Я. З. Цыпкин // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1991. — Т.25. с. 3−31.
- Поляк Б.Т. Робастный критерий Найквиста / Б. Т. Поляк, Я. З. Цыпкин //АиТ. 1992. № 7. С.25−31.
- Поляк Б.Т. Робастная устойчивость при комплексных возмущениях параметров / Б. Т. Поляк, Я. З. Цыпкин // АиТ. 1991. — № 8. — с. 43−55.
- Поляк Б.Т. Робастная устойчивость и управление / Б. Т. Поляк, П. С. Щербаков. М.: Наука, 2002. — 303 с.
- Проурзин В.А. Эквивалентные игровые постановки задачи синтеза максимально робастных управлений / В. А. Проурзин // АиТ. 2005. -№ 8.-с. 128−139.
- Рапопорт Э.Я. Альтернансный метод параметрического синтеза Я00 оптимальных систем автоматического управления / Э. Я. Рапопорт // Изв. РАН. Теория и системы управления. -2000. -№ 1. — с.79−90
- Рубанов В.Г. Достаточный критерий робастной устойчивости замкнутых систем с интервальным объектом и фиксированным регулятором / В. Г. Рубанов. В. Н. Подлесный // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1995. — № 3. -с. 43−48.
- Сайт разработчиков ПК «МВТУ» электронный ресурс. url: http://mvtu.power.bmstu.ru/. Дата обращения: 15.05.2011.
- Серебряков Г. Г. Проектирование линейных стационарных многомерных систем на основе вход-выходных отображений. Методы Я00-теории управления/ Г. Г. Серебряков, A.B. Семенов // Известия АН СССР. Техническая киберентика.- 1989. -№ 2.-с.З-16.
- Справочник по теории автоматического управления / Под ред. Красовского A.A. М.: Наука, 1987 — 712с.
- Тарарыкин C.B. Робастное модальное управление динамическими системами /C.B. Тарарыкин, В. В. Тютиков // АиТ. 2002. -№ 5.-с. 41−55.
- Тютиков В.В. Оценка управляемости и наблюдаемости при синтезе модальных регуляторов /В.В. Тютиков, C.B. Тарарыкин // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2002. — № 8. — с. 30−33.
- Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью / Ч. Филлипс, Р. Харбор. М.: Лаборатория знаний, 2001. — 616 с.
- Харитонов В.Л. Асимптотическая устойчивость семейства систем линейных дифференциальных уравнений / В. Л. Харитонов // дифференциальные уравнения.-1978.-Т14,№ 11.-С.2086−2088.
- Харитонов В. Л. Асимптотическая устойчивость положения равновесия семейства систем дифференциальных уравнений / В. Л. Харитонов // Дифференциальные уравнения. — 1978. — № 11. — с. 2086−2088.
- Цыпкин Я.З. Робастный критерий Найквиста / Я. З. Цыпкин, Б. Т. Поляк // АиТ. 1992. — № 7. — с.25−31.
- Цыкунов A.M. Алгоритмы робастного управления с компенсацией ограниченных возмущений / A.M. Цыкунова // Автоматика и телемеханика. 2007. — № 7. — с. 103−115.
- Честнов В.Н. Робастная устойчивость многомерных динамических систем с линейной зависимостью коэффициентов от одного интервального параметра / В. Н. Честнов // АиТ. -1997. № 4. — с. 175−180
- Честнов В.Н. Синтез робастных регуляторов многомерных систем при параметрической неопределенности на основе круговых частотных неравенств / В. Н. Честнов // АиТ. 1999. — № 3. — с. 229−238.
- Честнов В.Н. Синтез регуляторов многомерных систем по заданному радиусу запасов устойчивости на базе процедуры Н^ -оптимизации / В. Н. Честнов // АиТ. -1999. № 7. — с. 100−109.
- Шашихин В.Н. Робастная стабилизация интервальных динамических систем / В. Н. Шашихин // Изв. РАН. Теория и системы управления.-1996.-№ 6.-С.47−53.
- Шашихин В.Н. Синтез робастного управления для интервальных крупномасштабных систем с последействием / В. Н. Шашихин // АиТ.-1997.-№ 12.С.164−174.
- Шелдон C.JI. Чанг. Синтез оптимальных систем автоматического управления / Чанг C.JI. Шелдон- Под. Ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1964.-440с.
- Янушевский Р.Т. Теория линейных оптимальных многосвязных систем управления / Р. Т. Янушевский М.: Наука, 1973. — 464с.
- Battacharyya S.P. Robust stabilization against structed perturbations / S.P. Bhattacharyya Lect. Notes Control Inf. Sci., v. 99. — Berlin: Springer, 1987.
- Battacharyya S.P. Robust control: the parametric approach / S.P. Bhattacharyya, H. Chapellat, L. Keel Upper Saddle River, NJ: Prentce hall, 1995.
- Doyle J.C. State-space solution to standard H2 and control problem / J.C. Doyle, K. Glover, P.P. Khargonekar, B.A. Francis // IEEE Trans. Autom. Control. -1989. V.34, N0.8.-P. 831−846.
- Doyle J.C. Feedback CONTROL theory / J.C. Doyle, B.A. Francis, A.R. Tannenbaum New York: Macmillan, 1992.
- Keel. L.H. Robust, fragile, or optimal? / L.H. Keel, S.P. Bhattacharyya // IEEE Trans. Automat. Control. 1997. — v. 42, No. 8. — p. 10 981 105.
- Keel L.H. A linear programming approach to controller design / L.H. Keel, S.P. Bhattacharyya // Proceedings 36th CDC San-Diego, CA, 1997. — p. 2139−2148.
- Nikiforov V.O. Robust high-order tuner of simplified structure / V.O. Nikiforov // Automatica. 1999. — Vol. 35, № 8. — p. 1409−1417.
- Zames G. Feedback and Optimal Sensitivity: Model Reference Transformations, Multiplicative Seminorms, and Approximate Inverses / G. Zames // IEEE Transaction on Automatic Control. 1981. — V. AC-26, No. 2. — P. 301 320.
- ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В1. СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ.
- Безрядин М.М. Программная реализация алгоритма построения модальных регуляторов по передаточной функции замкнутой системы в случае наличия задающего и возмущающего воздействия / Г. И. Лозгачев,
- M.M. Безрядин // Вестник Воронеж, гос. ун-та. Сер. Системный анализ и информационные технологии. 2010. — № 2. — С. 50−52.
- Программа «Реализация алгоритма построения модального регулятора по передаточной функции замкнутой системы» / М. М. Безрядин, Г. И. Лозгачев-М.: ФГУ ФИПС, 2011. Per. № 2 010 611 421 от 18.02.2010 г.
- Безрядин М.М. Построение модального робастного регулятора в случае наличия возмущающего и задающего воздействий / М. М. Безрядин, Г. И. Лозгачев // Приборостроение. 2012. — №.7. С. 14−19.
- Безрядин М.М. Синтез модального регулятора с компенсацией внешнего возмущения для объекта с параметрической неопределенностью по критерию максимальной робастности / М. М. Безрядин, Г. И. Лозгачев // Труды СПИИРАН. 2012. Вып. 21. С. 157−169.