Робастное управление с компенсацией возмущений, Цыкунов А.М., 2012

Робастное управление с компенсацией возмущений, Цыкунов А.М., 2012.

  В монографии исследованы принципы построения робастных систем управления. Получены условия выбора параметров управляющего устройства, синтезированного с помощью метода внутренней модели, которые обеспечивают компенсацию возмущений с заданной точностью. При этом замкнутая система имеет требуемое характеристическое уравнение. Рассмотрены задачи робастного управления для различных структурно-неопределенных математических моделей объекта управления. Приводятся результаты по применению робастных систем управления для сингулярно-возмущенных объектов и принципы построения систем управления путем введения быстрых составляющих. Получены интегральные алгоритмы робастного управления для различных типов объектов. В отличие от ранее полученных алгоритмов, они не требуют выделения сигнала, несущего информацию о возмущениях, что приводит к упрощению их технической реализации.
Предлагается новый принцип построения робастных систем управления, позволяющий компенсировать параметрические и внешние возмущения с заданной точностью при наличии помех в каналах измерения. Выделен класс объектов, в которых можно скомпенсировать возмущения и помехи на выходе объекта управления.
С помощью предлагаемых подходов спроектированы робастные системы управления для различных типов объектов: стационарных и нестационарных, с запаздыванием и без запаздывания, линейных и нелинейных, а также для многосвязных. Все предлагаемые подходы теоретически обоснованы, а для иллюстрации полученных результатов приводятся числовые примеры и результаты их моделирования. Часть результатов ранее не публиковалась.
Книга предназначена научным работникам, инженерам, преподавателям, аспирантам и студентам, специализирующимся в области автоматического управления и прикладной математики.




РОБАСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СТРУКТУРНОНЕОПРЕДЕЛЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ.
В данной главе рассматриваются задачи построения алгоритмического обеспечения систем управления, предназначенных для различных типов объектов в условиях неопределенности математических моделей и их параметров. Под структурной неопределенностью подразумевается то, что неизвестны порядки дифференциальных уравнений, которыми описываются динамические процессы в объектах управления. Если математическая модель задана в векторно-матричной форме, то неизвестен порядок вектора состояния.

Для такого класса объектов управления в [105, 112] решены задачи адаптивного управления. В [109,110] получены и обоснованы различные алгоритмы адаптивного управления, когда к неопределенности порядка дифференциального уравнения добавляется неопределенность высокочастотного коэффициента усиления.

Результаты, которые излагаются в данной главе, являются развитием и обобщением результатов, полученных в [91]. Рассматриваются различные типы математических моделей объектов управления, для которых получаются алгоритмы робастного управления и обосновывается их работоспособность. Во всех рассматриваемых задачах, как правило, используются наблюдатели производных некоторых измеряемых сигналов. Поэтому, для полноты изложения, в первом параграфе приведены математические модели некоторых, наиболее часто используемых наблюдателей производных.

Оглавление.
Список основных обозначений.
Введение.
Глава 1. Метод внутренней модели в задачах робастного управления.
1.1. Робастное управление линейным объектом.
1.1.1. Робастная система управления с эталонной моделью (20).
1.1.2. Системы слежения (21).
1.2. Системы управления для нелинейных и нестационарных объектов.
1.2.1. Нелинейные объекты (23). 1.2.2. Нестационарные объекты управления (26).
1.3. Динамические объекты с запаздыванием по состоянию.
1.3.1. Линейные системы (31). 1.3.2. Система с неявной эталонной моделью (37). 1.3.3. Многосвязные системы управления (37).
Глава 2. Робастное управление структурно-неопределенными объектами.
2.1. Наблюдатели производных измеряемых сигналов.
2.2. Системы слежения за эталонным сигналом.
2.2.1. Линейные объекты (52). 2.2.2. Объекты с запаздыванием по состоянию (61).
2.3. Децентрализованное управление многосвязным объектом.
2.4. Алгоритмы робастного управления нестационарными объектами
2.4.1. Робастное управление линейным нестационарным объектом (71). 2.4.2. Робастное управление нестационарным линейным объектом с запаздыванием по состоянию (79). 2.4.3. Робастное управление многомерными нестационарными объектами (83).
2.5. Неминимально-фазовые объекты.
2.6. Цифровые системы управления.
2.6.1. Цифровая система слежения (100). 2.6.2. Децентрализованное цифровое управление многосвязным объектом (107).
2.7. Субоптимальное управление многосвязным объектом.
Глава 3. Робастное управление сингулярно-возмущенными объектами.
3.1. Линейные сингулярно-возмущенные объекты.
3.2. Объекты с запаздыванием по состоянию.
3.3. Многосвязные сингулярно-возмущенные объекты.
3.4. Сингулярно-возмущенные уравнения и робастное управление.
3.4.1. Управление линейными объектами (150). 3.4.2. Объекты с запаздыванием (157). 3.4.3. Нелинейные объекты (163).
3.4.4. Управление сетью линейных объектов (168).
Глава 4. Робастно-адаптивное управление.
4.1. Линейные стационарные объекты управления.
4.2. Линейные стационарные объекты с запаздыванием по состоянию
4.3. Робастно-адаптивное управление нестационарными объектами
4.4. Компенсация возмущений в объектах с запаздывающим управлением.
4.4.1. Следящая система с упредителем Смита (204). 4.4.2. Следящая система с неявной эталонной моделью (208).
4.5. Объекты с измеряемой производной регулируемой переменной
Глава 5. Робастное управление при наличии помех измерения.
5.1. Объекты с известными параметрами.
5.1.1. Компенсация возмущений и помех (220). 5.1.2. Управление по косвенным измерениям в системах с запаздыванием по состоянию (229).
5.2. Объекты с неизвестными параметрами.
5.2.1. Оценка вектора состояния (235). 5.2.2. Алгоритм системы слежения (239).
5.3. Системы с измеряемым вектором состояния.
Глава 6. Нелинейные системы.
6.1. Робастное управление по выходу.
6.1.1. Система слежения по выходу (267). 6.1.2. Робастная система с эталонной моделью для объекта с нуль-динамикой (273).
6.2. Объекты с измеряемым вектором состояния.
6.3. Системы с запаздыванием по состоянию.
Заключение.
Список литературы.
Предметный указатель.

Купить .





Теги: учебник по математике :: прикладная математика :: Цыкунов