Синтез оптимальных регуляторов следящих систем на основе редукции двухточечной задачи к задаче Коши
- 1 д.т.н., профессор, кафедра «Системы автоматического управления и электротехника», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана
- 2 аспирант, кафедра «Системы автоматического управления и электротехника», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана И.К. Устинов – к.т.н., доцент, кафедра «Машиностроительные технологии», Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана
Аннотация
Постановка проблемы. На сегодняшний день актуальной является задача синтеза оптимального управления (регуляторов), обеспечивающего слежение фазовых координат нелинейного объекта управления за произвольно изменяющимся сигналом. Единого подхода к решению этой задачи для данного класса объектов нет, но существуют различные алгоритмы решения задачи.
Цель. Разработать алгоритм синтеза физически реализуемых регуляторов для следящих систем в классе нелинейных объектов управления, формирующих управление по принципу обратной связи.
Результаты. Предложен алгоритм синтеза, включающий в себя: 1) линеаризацию нелинейных уравнений, описывающих динамику объекта управления по схеме Ньютона–Канторовича; 2) построение программного управления объектом и сведение двухточечной краевой задачи к задаче Коши с использованием матричных операторов; 3) формирование алгоритма функционирования регулятора следящей системы («размораживание» начального состояния объекта управления и организация итерационного процесса).
Практическая значимость. Предложенный алгоритм синтеза может использоваться при проектировании эффективных систем автоматического слежения за частотой и фазой входных колебаний в радиоприемных устройствах, системах автоматического слежения за временным положением радио- и видиоимпульсов в радиолокации, радионавигации, радиоуправлении, прицельных системах, угломерных следящих системах, предназначенных для сопровождения целей, слежения за искусственными спутники Земли или другими объектами ближнего космоса и т.д.
Для цитирования
Корнюшин Ю.П., Корнюшин П.Ю., Устинов И.К. Синтез оптимальных регуляторов следящих систем на основе редукции двухточечной задачи к задаче Коши // Электромагнитные волны и электронные системы. 2020. Т. 25. № 4. С. 56−65. DOI: 10.18127/j15604128-202004-07
Список источников
- Красовский Н.Н. Теория управления движением. Линейные системы. М.: Наука. 1968. 476 с.
- Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука. 1969. 408 с.
- Брайсон А., Хо Ю-Ши. Прикладная теория оптимального управления. М.: Мир. 1972. 544 с.
- Александров В.В., Болтянский В.Г., Лемак С.С., Парусников Н.А., Тихомиров В.М. Оптимальное управление движением. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2005. 376 с.
- Корнюшин Ю.П. Синтез регуляторов нелинейных следящих радиотехнических систем // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. № 6. С. 59−63. DOI: 10.18127/j15604128-201906-08.
- Корнюшин Ю.П. Применение методов нелинейного программирования и матричных операторов в задаче синтеза регуляторов следящих систем // Электромагнитные волны и электронные системы. 2019. № 6. С. 64−70. DOI: 10.18127/j15604128-201906-09.
- Гайский В.А., Егупов Н.Д., Корнюшин Ю.П. Применение функций Уолша в системах автоматизации научных исследований. Киев: Наукова думка. 1993. 212 с.
- Корнюшин Ю.П., Мельников Д.В., Егупов Н.Д., Корнюшин П.Ю. Синтез дополнительного регулятора для стабилизации угловой скорости ротора паровой турбины // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2015. № 5(62). С. 100−112.
- Корнюшин Ю.П., Егупов Н.Д., Корнюшин П.Ю. Идентификация нелинейных объектов и систем управления с использованием аппарата матричных операторов // Инженерный журнал: наука и инновации. 2014. № 6. URL: http://engjournal.ru/catalog/appmath/hidden/1315.html (дата обращения: 12.07.2020).
