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

УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ

767
Предложено новое решение задачи идентификации частоты синусоидального сигнала, доступного для измерения. Задача решается с использованием алгоритмов идентификации, обеспечивающих сходимость настраиваемых параметров к истинному значению за конечное время (но не асимптотически).
772
Рассматривается задача адаптивного слежения выходной переменной линейного стационарного объекта за мультигармоническим сигналом в условиях запаздывания по состоянию. Вектор состояния объекта недоступен прямым измерениям. Параметры сигнала задания (амплитуды, фазы и частоты гармоник) априори неизвестны. Решение задачи основано на использовании принципа внутренней модели и алгоритма адаптации с расширенной ошибкой. Показано, что, несмотря на наличие запаздывания, стандартная схема расширения ошибки позволяет сохранить свойства устойчивости замкнутой системы. Приведены результаты моделирования в программной среде MatLab/Simulink.
РОБАСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ВЫХОДУ МНОГОКАНАЛЬНЫМИ ОБЪЕКТАМИ Коновалов Д. Е., Вражевский С. А., Фуртат И. Б., Кремлев А. С.
782
Рассматривается задача робастного управления по выходу многоканальным линейным объектом под воздействием неизвестных несогласованных ограниченных возмущений и параметрических неопределенностей. Алгоритм управления основан на совмещении двух методов — бэкстеппинга и вспомогательного контура. Описана итеративная процедура синтеза децентрализованной системы управления с дополнительным включением на каждом шаге специальной динамической системы (вспомогательного контура), которая обеспечивает оценивание и компенсацию неизвестных несогласованных возмущений без использования сильной обратной связи. Представлены результаты практической апробации разработанного алгоритма с использованием лабораторного стенда "Twin Rotor MIMO System".
791
Рассматривается проблема формирования критериальных матриц динамических систем типа „многомерный вход—многомерный выход“, которые могут быть использованы для исследования свойств многомерной системы в неподвижном состоянии. Процедура формирования критериальных матриц рассматривается применительно к задаче оценивания склонности многомерных дина-мических систем к вырождению, являющемуся мерой их робастности. Конструирование критериальных матриц осуществляется на примере многомерной непрерывной динамической системы. Задача решается с использованием алгоритма Фаддеева — Леверье, дополненного теоремой Гамильтона — Кэли. Полученная вещественнозначная конструкция для формирования критериальных матриц отношения „вход—выход“ многомерных динамических систем ориентирована на задачу априорного экспресс-контроля вырождения динамических систем типа „многомерный вход—многомерный выход“ в статике.

ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ В РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

798
Представлен роботизированный комплекс для диагностики состояния трубо-проводов и сварных соединений. В состав комплекса входят роботизированное средство доставки, датчик, выполненный по технологии фазированных антенных решеток с электромагнитно-акустическими преобразователями, а также система удаленного управления. Отличительные особенности разработанного комплекса — проведение диагностирования без предварительной обработки от загрязнения исследуемой поверхности металла трубопровода и автоматизированное удаленное управление роботом-дефектоскопом по беспроводному каналу связи.
805
Проанализированы современные методы диагностирования трубопроводов на основе фазированных антенных решеток, использующих электромагнитно-акустический преобразователь. Предложен новый алгоритм работы для фазированных решеток, позволяющий учитывать переотражения от донной поверхности металла и обладающий улучшенными точностными характеристиками. Приведены результаты экспериментальных исследований с использованием макета ЭМАП-ФАР и контрольного образца с различными типами дефектов, показывающие, что новый алгоритм сканирования позволяет существенно снизить влияние перекрестных помех и повысить отношение сигнал/шум в распределениях амплитуд эхосигналов.

ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ

АДАПТИВНАЯ НАСТРОЙКА РАСПРЕДЕЛЕННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ Быстров С. В., Григорьев В. В., Мансурова О. К., Першин И. М., Першин М. И.
814
Рассмотрены процедура синтеза системы управления температурным полем коаксиальной нагревательной камеры и методика адаптивной настройки распределенного регулятора, спроектированного с помощью набора нестандартных аппроксимирующих звеньев. Используется принцип модульного построения нагревательной камеры. Рассматриваемая адаптивная настройка реализована в программном продукте и может быть использована для построения распределенных систем управления сложными распределенными процессами различной физической природы.
825
Предложена новая методика компенсации перекрестных связей многосвязного объекта управления с запаздываниями в прямых и перекрестных связях. При-менение методики позволяет получить физически реализуемую структуру компенсатора при любых соотношениях между величинами запаздываний в прямых и взаимных связях и для любых передаточных функций инерционных элементов, а также обеспечивает робастность системы к параметрической неопределенности объекта и величинам запаздывания.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

СИНТЕЗ НЕЛИНЕЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИСТЕМ ПРИ ПОЛИНОМИАЛЬНОЙ АППРОКСИМАЦИИ Шишлаков В. Ф., Ватаева Е. Ю., Решетникова Н. В., Шишлаков Д. В.
834
Рассматривается задача синтеза параметров законов управления импульсными системами автоматического управления при полиномиальной аппроксимации нелинейностей. В качестве математического аппарата для решения задачи применяется метод, обратный прямому вариационному методу анализа — обобщенному методу Галеркина, что позволяет полностью алгебраизировать решение задачи для исследуемого класса САУ, динамика которых описывается нелинейными дифференциальными уравнениями произвольного порядка.
843
Представлен модифицированный метод фазового управления мостовым преобразователем напряжения постоянного тока высокой мощности. Предложенная методика основана на изменении частоты коммутации силовых ключей. В целях улучшения динамических характеристик синтезируемой системы и повы-шения надежности и долговечности преобразователя, что достигается ограничением максимального тока, коммутируемого транзисторами мостового инвертора, разработан алгоритм синтеза ПИ-регулятора с настраиваемыми параметрами, значения которых зависят от напряжения питания.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПОИСКА РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКОЙ ЗАДАЧИ Бушуев А. Б., Бажин В. Ю., Литвинов Ю. ., Петров В. А., Мансурова О. К.
851
Процесс решения изобретательской задачи по алгоритму решения изобретательских задач предполагает переход от прототипа изобретения к формированию технического противоречия между его двумя альтернативными свойствами. Поэтому процесс рассматривается как гомеостатическое бинарное деление биологической клетки. Математической моделью является аттрактор Лоренца, для которого показано, что графики энергий обоих гомеостатов „мать—дочка“ совпадают. Приведен пример решения изобретательской задачи в опыте Бенара, в котором найдены противоречия между температурой и скоростью потока частиц. Разрешение противоречия приводит к нарушению симметрии и возникновению замкнутых петель конвекции. Для оценки асимметрии аттрактора предложен новый численный метод расчета по структуре системы нелинейных дифференциальных уравнений. На основе системы уравнений в базисе физических координат строится информационно-энергетическая схема аттрактора, для которой введены понятия матриц входных и выходных сигналов, а также передаточных матриц блоков. Схема не зависит от начальных и граничных условий, а также численных значений коэффициентов аттрактора, а зависит только от физических размерностей входов и выходов блоков. Графическое представление структуры с передаточными матрицами позволяет найти вертикальную ось симметрии аттрактора и определить степень асимметрии по отношениям ресурсоемкости левой и правой частей.