Ссылка для цитирования : Беляев М. А., Прилуцкий А. В., Прокофьев О. В., Таленфельд С. В., Шубарев В. А. Цифровая реализация переменного запаздывания в системах моделирования и управления // Изв. вузов. Приборостроение. 2023. Т. 66, № 12. С. 1011—1022. DOI: 10.17586/0021-3454-2023-66-12-1011-1022.

Аннотация. Предложен подход к моделированию систем автоматического управления с переменным запаздыванием с помощью регистра сдвига. Проанализированы виды переменного запаздывания. Рассматривается комбинированное переменное запаздывание, возникающее вследствие переменной скорости и переменной длины тракта передачи сигналов. Предлагается алгоритм моделирования такого запаздывания с учетом начальной функции на основе регистра сдвига. Алгоритм реализован на языке C++ и может быть адаптирован к коду микроконтроллера или блока среды моделирования (например, MatLab/Simulink).

Ключевые слова: системы автоматического управления с переменным запаздыванием, имитационное моделирование, регистр сдвига

Список литературы:

1. Рей У. Методы управления технологическими процессами. М.: Мир, 1983. 367 с.
2. Колмановский В. Б., Носов В. Р. Устойчивость и периодические режимы регулируемых систем с последействием. М.: Наука, 1981. 448 с.
3. Андреев А. С., Седова Н. О. Метод функций Ляпунова–Разумихина в задаче об устойчивости систем с запаздыванием // Автоматика и телемеханика. 2019. Т. 80, № 7. С. 3—60.
4. Куок Дат Во, Бобцов А. А., Николаев Н. А., Пыркин А. А. Стабилизация линейной нестационарной системы в условиях запаздывания и аддитивного синусоидального возмущения выхода // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 2. С. 97—103.
5. Wang X., van Kampen E., Chu Q. P. Flexible Aircraft Gust Load Alleviation with Incremental Nonlinear Dynamic Inversion // Proceedings of the 2018 AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference. 2018. Р. 1—18. DOI: 10.2514/1.g003980.
6. Bresch-Pietri D., Petit N. Implicit Integral Equations for Modeling Systems with a Transport Delay. Results on Time-Delay Systems // Analysis and Control. Advances in Delays and Dynamics. Switzerland: Springer, 2016. Vol. 5. P. 3—21.
7. Sbarciog M., De Keyser R., Cristea S., De Prada C. Nonlinear predictive control of processes with variable time delay // A temperature control case study. 17th IEEE Intern. Conf. on Control Applications. Part of 2008 IEEE Multi-Conference on Systems and Control. San Antonio, Texas, USA, 3—5 September 2008.
8. Ткачев Р. Ю. Транспортное запаздывание технологических процессов как объект исследований // Електроніка та системи управління. 2012. № 2(32).
9. Беляев М. А., Филимонов В. И. Особенности управления энергетическими установками, работающими по специальному циклу // Вычислительные, измерительные и управляемые системы. Тр. СПбГТУ. СПб, 1996. С. 19—23.
10. Basudev M., Saptarshi D., Indranil P., Sayan S., Shantanu D., Amitava G. Estimation, Analysis and Smoothing of Self-Similar Network Induced Delays in Feedback Control of Nuclear Reactors // Proc. IEEE Conf. on Process Automation, Control and Computing. July 2011.
11. Liu Kun, Fridman E., Xia Yuanqing. Networked Control under Communication Constraints a Time-Delay Approach. Advances in Delays and Dynamics. Singapore: Springer Nature, 2020. Vol. 11. 258 р.
12. Smithand J., Lee N. Time Varying Delay Effects // RealSimpleProject Center for Computer Research in Music and Acoustics (CCRMA). 2008 [Электронный ресурс]: .
13. Туманов М. П. Результаты моделирования переменного запаздывания в распределенной системе автоматического управления с использованием модифицированных частотных методов // Программное и информационное обеспечение систем различного назначения на базе персональных ЭВМ. М.: МГАПИ, 2003. № 6. С. 251—252.
14. Кожубаев Ю. Н., Прокофьев О. В., Семенов И. М. Имитационная модель ленточного конвейера // Науч.-техн. ведомости СПбГУ. 2011. № 3(130). С. 116—122.
15. Леондес К. Т. Современная теория систем управления. М.: Наука, 1970. 512 с.
16. Mukhsen A. F., Belyaev M. A., Filimonov V. I. Time varying delay compensation in nonstationary linear automatic control systems // Электричество. 1995. № 5. С. 32—35.
17. Fridman E. Introduction to Time-Delay Systems. Analysis and Control. Birkhauser, 2014.
18. Филимонов В. И., Беляев М. А. Оператор сдвига в системах с последействием // Вычислительные, измерительные и управляющие системы. Тр. СПбГТУ. 1997. № 468. С. 41—45.
19. Фуртат И. Б. Адаптивное управление объектом с запаздыванием по управлению без использования прогнозирующих устройств // Управление большими системами. 2012. № 40. С. 144—163.
20. Soetaert K., Cash J., Mazzia F. Solving Differential Equations in R. Springer, 2012.
21. Филимонов В. И., Беляев М. А., Прокофьев О. В. Моделирование переменного комбинированного запаздывания // Вычислительные, измерительные и управляющие системы. Сб. науч. тр. 2007. С. 32—38.