ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

8
Содержание
том 60 / АВГУСТ, 2017
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2017-60-6-495-503

УДК 681.5.015.24

РОБАСТНОЕ СУБОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОКАНАЛЬНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В УСЛОВИЯХ НАСЫЩЕНИЯ

Вражевский С. А.
Университет ИТМО, кафедра систем управления и информатики; студент


Чугина Ю. В.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; аспирант


Фуртат И. Б.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, 199178, Российская Федерация; профессор; ведущий научный сотрудник


Аннотация. Рассматривается робастный субоптимальный алгоритм стабилизации многоканальных объектов в условиях ограничений на управляющие сигналы типа „насыщение“. Подход сочетает компенсацию возмущений робастным методом вспомогательного контура и оптимальное управление, реализуемое линейным квадратичным регулятором. Объект управления исследуется в форме линейной интервальной модели, учитывающей влияние неизмеряемых ограниченных внешних возмущений. Интервальность модели в постановке задачи управления позволяет применить полученный алгоритм к нелинейным системам, модели которых отвечают требованиям возможности их интервальной линеаризации. Приведены результаты экспериментальной апробации предлагаемого алгоритма на лабораторной установке Twin Rotor MIMO System, модель которой содержит существенные нелинейности. Результаты свидетельствуют о том, что алгоритм обеспечивает стабилизацию системы с высокой точностью за конечное время. Полученные результаты сравниваются с результатами использования традиционных подходов к управлению установкой: предлагаемый алгоритм демонстрирует отсутствие перерегулирования и повышение точности стабилизации в установившемся режиме.
Ключевые слова: многоканальные системы, стабилизация, робастное управление, субоптимальное управление, параметрическая неопределенность, ограниченные возмущения

Список литературы:
  1. Furtat I. B. Robust suboptimal control with disturbances compensation // 19th Intern. Conf. on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR). 2014. P. 532—537.
  2. Цыкунов А. М. Алгоритмы робастного управления с компенсацией ограниченных возмущений // Автоматика и телемеханика. 2007. № 7. С. 103—115.
  3. Tsykunov A. M. Robust control of multidimensional nonstationary linear plants // Automation and Remote Control. 2009. Vol. 70, N 2. P. 271—282.
  4. Tao C. W. et al. A novel fuzzy-sliding and fuzzy-integral-sliding controller for the twin-rotor multi-input–multioutput system // IEEE Transact. on Fuzzy Systems. 2010. Vol. 18, N 5. P. 893—905.
  5. Huang L. An approach for robust control of a twin-rotor multiple input multiple output system // IEEE Intern. Conf. on Robotics and Automation (ICRA). 2011. P. 4423—4428.
  6. Su J. P., Liang C. Y., Chen H. M. Robust control of a class of nonlinear systems and its application to a twin rotor MIMO system // IEEE Intern. Conf. on Industrial Technology. ICIT'02. 2002. Vol. 2. P. 1272—1277.
  7. Furtat I. B., Chugina J. V. Synchronization of Dynamic Network Subjected to Control Input Saturation // IFAC Proc. Volumes (IFAC-PapersOnline). 2015. Vol. 48, N 11. P. 527—533.
  8. Vrazevsky S. A. et al. Robust suboptimal output control for a Twin Rotor MIMO System // 8th Intern. Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT). 2016. P. 23—28.
  9. Moore R. E. Interval Analysis. Prince-Hall, 1966.
  10. Atassi A. N., Khalil H. K. A separation principle for the stabilization of a class of nonlinear systems // IEEE Transact. on Automatic Control. 1999. Vol. 44, N 9. P. 1672—1687.
  11. Дударенко Н. А., Нуйа О. С., Сержантова М. В., Слита О. В., Ушаков А. В. Математические основы теории систем: Лекционный курс и практикум. СПб: НИУ ИТМО, 2014.
  12. Twin Rotor M. System Advanced Teaching Manual 1 (33-007-4M5). Feedback Instruments Ltd, Crowborough, UK, 1998.