Главная – Журналы – Автометрия 2015 номер 5

Поиск по журналу

Автометрия

2015 год, номер 5

1. СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С РАСПРЕДЕЛЁННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ В УСЛОВИЯХ ИНТЕРВАЛЬНОЙ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕКТА Э.Я. Рапопорт, И.С. Левин "Самарский государственный технический университет, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 rapoport@samgtu.ru" Ключевые слова: объекты с распределёнными параметрами, оптимальное по быстродействию управление, альтернансный метод, функция переключения, структурно-параметрический синтез, интервальные неопределённости, distributed-parameter plants, time-optimal control, alternance method, switching function, structural-parametric synthesis, interval uncertainties Страницы: 3-16 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Рассматривается возможный способ построения замкнутых систем оптимального быстродействия для не полностью определённых линейных моделей объектов управления с распределёнными параметрами параболического типа, обеспечивающий идентификацию в реальном времени их параметрических характеристик по результатам наблюдения состояния объектов. Структурно-параметрический синтез предлагаемых регуляторов использует альтернансный метод расчёта оптимальных программных управлений. Приводится представляющий самостоятельный интерес пример построения системы оптимального по быстродействию управления процессом индукционного нагрева в характерных условиях интервальной неопределённости значений начальной температуры и уровня тепловых потерь. Скачать pdf-версию статьи

2. АЛЬТЕРНАНСНЫЙ МЕТОД СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА КАСКАДНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Ю.Э. Плешивцева, А.А. Афиногентов "Самарский государственный технический университет, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 yulia_pl@mail.ru" Ключевые слова: структурно-параметрический синтез, каскадная система управления, альтернансный метод оптимизации, задача математического программирования, типовые регуляторы, structural-parametric synthesis, cascade control system, alternance method of optimization, mathematical programming problem, typical controllers Страницы: 17-26 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Предлагается методика решения задачи структурно-параметрического синтеза типовых регуляторов в многоконтурной каскадной системе автоматического регулирования, разработанная на основе альтернансного метода параметрической оптимизации, обеспечивающего максимальную степень инвариантности локальных контуров регулирования по отношению к внешним возмущениям при заданных ограничениях на максимумы амплитудно-частотных характеристик замкнутых контуров синтезируемой системы автоматического регулирования. В качестве примера, представляющего самостоятельный интерес, рассматривается задача оптимизации подсистемы регулирования температуры мазута в многоконтурной системе управления процессом первичной переработки нефти на установке атмосферно-вакуумной трубчатки. Скачать pdf-версию статьи

3. ОЦЕНИВАНИЕ НЕПОСРЕДСТВЕННО НЕИЗМЕРЯЕМЫХ ВНЕШНИХ ВОЗМУЩЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ "А.З. Асанов1, Д.Н. Демьянов2" "1Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники, 119454, Москва, просп. Вернадского, 78 askhat.asanov@yandex.ru 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, 420008, г. Казань, ул. Кремлёвская, 18 demyanovdn@mail.ru" Ключевые слова: внешние возмущения, оценивание, функциональный наблюдатель, алгоритм синтеза, канонизация матриц, external perturbations, estimation, functional observer, synthesis algorithm, matrix canonization Страницы: 27-34 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Показано, что задача оценивания неизмеряемых внешних возмущений с математической точки зрения эквивалентна задаче оценивания части переменных состояния расширенного объекта. Предложен алгоритм оценивания неизмеряемых внешних возмущений с использованием функционального наблюдателя и сформулированы условия разрешимости задачи синтеза. Полученное решение основано на применении технологии канонизации матриц. Скачать pdf-версию статьи

4. УПРАВЛЕНИЕ УГЛОВЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Ю.Н. Золотухин, А.А. Нестеров "Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1 zol@idisys.iae.nsk.su" Ключевые слова: летательный аппарат, угловое положение, управление ориентацией, вращающие моменты, aircraft, attitude, attitude control, torque Страницы: 35-41 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Рассмотрена проблема управления угловым положением летательного аппарата в трёхмерном пространстве. Ориентация представлена углами Эйлера между осями связанной системы координат аппарата и нормальной земной системы. Предложен способ вычисления вращающих моментов, приводящих аппарат в заданное угловое положение. Представлена схема контроллера, реализующего данный метод. Приведены результаты моделирования. Скачать pdf-версию статьи

5. САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОДВОДНОГО АППАРАТА "А.В. Лебедев1, В.Ф. Филаретов2" "1Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 5 lebedev@dvo.ru 2Дальневосточный федеральный университет, 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8 filaretov@inbox.ru" Ключевые слова: система управления, автономный подводный аппарат, эталонная модель, самонастройка, control system, autonomous underwater vehicle, reference model, self-adjustment Страницы: 42-52 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Решена задача синтеза многоканальной системы с самонастройкой по эталонной модели для централизованного управления движением автономного подводного аппарата. Получены условия устойчивости процесса самонастройки с учётом динамического взаимовлияния и кинематических взаимосвязей между всеми каналами управления аппарата при наличии параметрической нестационарности его полной нелинейной математической модели. Для снижения величины сигнала самонастройки его амплитуда формируется в виде функции координат и задающих сигналов. Разработанная система обеспечивает высокое качество управления подводным аппаратом при значительных вариациях его параметров. Скачать pdf-версию статьи

6. СИНТЕЗ ПИД-РЕГУЛЯТОРОВ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНЫХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ А.С. Востриков, Г.А. Французова "Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20 vostrikov@sintez.nstu.ru" Ключевые слова: управление, ПИД-регулятор, нелинейный объект, метод локализации, разнотемповые процессы, control, PID controller, nonlinear plant, localization method, multirate processes Страницы: 53-60 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Рассматривается один из возможных подходов к расчёту параметров типовых регуляторов на основе метода локализации. Показано, что рассчитанные таким способом регуляторы полностью решают задачу стабилизации нелинейных нестационарных объектов первого и второго порядков. Представлены варианты реализации типовых регуляторов и рекомендации по расчёту их параметров, исследованы свойства полученных автоматических систем. Отмечается общая характерная особенность систем с предложенным ПИД-регулятором, которая заключается в возникновении быстрых составляющих движения на фоне медленных рабочих процессов. Результаты численного моделирования иллюстрируют основные свойства рассмотренных систем. Скачать pdf-версию статьи

7. РОБАСТНАЯ КОРРЕКЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ "А.Б. Филимонов1, Н.Б. Филимонов2" "1Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники, 119454, Москва, просп. Вернадского, 78 filimon_ab@mail.ru 2Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, 1 filimonov@mail.ru" Ключевые слова: неопределённый объект, большой коэффициент усиления, робастная коррекция, эталонная динамика, двухконтурная система управления, uncertain plant, high gain, robust correction, reference dynamics, two-loop control system Страницы: 61-68 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Предлагается двухэтапная процедура решения задач робастного управления динамическими объектами с неопределённостями. Вначале осуществляется робастная коррекция динамики объекта посредством контура управления с большим коэффициентом усиления в соответствии с заданной эталонной моделью. Поскольку модель скорректированного объекта теперь известна, то далее именно к ней применяются стандартные методы решения задачи управления. Данный подход воплощает двухконтурная система управления: внутренний контур обеспечивает робастную коррекцию объекта, а внешний отвечает за достижение цели управления. Скачать pdf-версию статьи

8. КОРНЕВЫЕ КООРДИНАТЫ В СИНТЕЗЕ ОДНОКАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОНИЖЕННОГО ПОРЯДКА А.В. Чехонадских "Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20 alexander_cheh@mail.ru" Ключевые слова: линейные одноканальные системы управления, регулятор пониженного порядка, оптимальное расположение полюсов, R-градуировка, критические корневые диаграммы, корневые многочлены, SISO linear control systems, low-order controller, optimal pole placement, R-graduation, critical root diagrams, root polynomials Страницы: 69-81 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Изучаются расположения полюсов линейных одноканальных систем автоматического управления с регуляторами пониженного порядка. Теоретически обосновывается и демонстрируется на примере метод отыскания критических (в том числе оптимальных и субоптимальных) расположений полюсов замкнутых систем. Использование критических корневых диаграмм и корневых многочленов позволяет аналитически выразить параметры субоптимального регулятора через корневые координаты, в частности действительные и мнимые части характеристических корней. Возникающие при этом алгебраические уравнения и неравенства дают возможность указать предельное смещение влево области расположения полюсов и наибольшую степень устойчивости (возможно, с учётом колебательности) без обременительных вычислений. Скачать pdf-версию статьи

9. РОБАСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В ГРУППЕ ЛИДЕР-ВЕДОМЫЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА СТРУКТУРНОГО СИНТЕЗА Ю.Н. Золотухин, К.Ю. Котов, А.С. Мальцев, А.А. Нестеров, М.А. Соболев, М.Н. Филиппов, А.П. Ян "Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1 zol@idisys.iae.nsk.su" Ключевые слова: группа лидер-ведомые, управление группировкой мобильных роботов, структурный синтез систем автоматического управления, вынужденное движение, leader-follower formation, control of a formation of mobile robots, structural synthesis of automated control systems, forced motion Страницы: 82-91 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Рассматривается задача управления движением мобильных роботов с дифференциальным приводом в группе лидер-ведомые. Предложенный метод структурного синтеза позволяет сформировать управляющие воздействия для роботов-ведомых группы только на основе информации относительного расположения ведомых и лидера без привлечения абсолютных пространственных координат роботов. Эффективность алгоритма управления подтверждается результатами численных экспериментов. Скачать pdf-версию статьи

10. ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ РОБОТОВ "В.Ф. Филаретов1,2, Д.А. Юхимец1,2, Э.Ш. Мурсалимов1,2" "1Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 5 filaret@pma.ru 2Дальневосточный федеральный университет, 690950, г. Владивосток, ул. Суханова, 8 undim@iacp.dvo.ru" Ключевые слова: мобильный робот, информационно-управляющая система, комплексирование, программная архитектура, mobile robot, information-control system, data fusion, software architecture Страницы: 92-100 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Предложен подход к построению информационно-управляющей системы (ИУС) движением мобильных роботов (МР) различного вида и назначения. Эта ИУС состоит из универсальных компонентов, обменивающихся между собой данными по интерфейсам, не зависящим от аппаратной части МР. Её использование значительно снижает затраты на разработку МР новых поколений. Скачать pdf-версию статьи

11. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ И ОСЕВЫХ СМЕЩЕНИЙ ТОРЦОВ РАБОЧИХ ЛОПАТОК СЛОЖНОЙ ФОРМЫ С.Ю. Боровик, М.М. Кутейникова, П.Е. Подлипнов, Ю.Н. Секисов, О.П. Скобелев "Институт проблем управления сложными системами РАН, 443020, г. Самара, ул. Садовая, 61 borovik@iccs.ru" Ключевые слова: лопатки сложной формы, радиальные и осевые смещения, одновитковый вихретоковый датчик, влияние соседних лопаток, функции преобразования и влияния, complex-shaped blade tips, radial and axial displacements, single-coil eddy current sensor, influence of adjacent blades, conversion and influence functions Страницы: 101-112 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Приведены краткие описания отличительных особенностей метода измерения радиальных и осевых смещений торцов лопаток сложной формы (применяемых в турбинах) с помощью распределённого кластера одновитковых вихретоковых датчиков (ОВТД) с чувствительным элементом (ЧЭ) в виде отрезка проводника, известных моделей электромагнитного взаимодействия ЧЭ ОВТД с контролируемой и соседними лопатками, а также измерительной цепи (ИЦ) с двумя ОВТД в составе кластера, предназначенными для проведения вычислительных экспериментов. Рассматриваются результаты экспериментов в виде семейств функций преобразования (зависимостей эквивалентных индуктивностей ЧЭ или цифровых кодов на выходе ИЦ от искомых радиальных и осевых смещений торцевой части лопатки) и семейств функций влияния соседних лопаток как на эквивалентные индуктивности ЧЭ, так и на выходные коды ИЦ. Скачать pdf-версию статьи

12. АДАПТИВНО-ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ НЕЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТА, АФФИННОГО ПО УПРАВЛЕНИЮ "Е.Л. Еремин1, Е.А. Шеленок2" "1Амурский государственный университет, 675000, г. Благовещенск, Игнатьевское шоссе, 21 ereminel@mail.ru 2Тихоокеанский государственный университет, 680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136 cidshell@mail.ru" Ключевые слова: адаптивное управление, комбинированный алгоритм, генератор периодических сигналов, стационарный наблюдатель, критерий гиперустойчивости, adaptive control, combined algorithm, periodic signal generator, stationary observer, hyperstability criterion Страницы: 113-119 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Рассматривается задача построения системы комбинированного адаптивного управления периодическими режимами аффинного по управлению априорно неопределённого нелинейного динамического объекта. На этапе имитационного моделирования иллюстрируется качество работы полученной системы управления. Скачать pdf-версию статьи

13. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ЁМКОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР НА ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЕ В.Н. Вьюхин "Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 1 vvn@iae.nsk.su" Ключевые слова: измерение ёмкости полупроводниковых структур, ошибки измерения, тестовый сигнал, измерительная цепь, ёмкостный делитель, интегратор, measuring the capacity of semiconductor structures, measurement error, test signal, measurement circuit, capacity divider, integrator Страницы: 120-125 Подраздел: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ Аннотация >> Выполнены теоретические и экспериментальные исследования погрешности измерения ёмкости полупроводниковых структур на высокой частоте измерительной цепью на основе интегратора. Полученные соотношения для расчёта этой погрешности позволяют для конкретных условий правильно выбрать параметры измерительной цепи. Скачать pdf-версию статьи