Адаптивное управление скалярным объектом в форме вход – выход на основе идентификационно-аппроксимационного подхода
- Авторы: Круглов С.П1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»
- Выпуск: № 6 (2024)
- Страницы: 38-50
- Раздел: Управление техническими системами и технологическими процессами
- URL: https://ogarev-online.ru/1819-3161/article/view/286801
- ID: 286801
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассмотрен подход к построению адаптивного управления скалярным объектом с текущей параметрической неопределенностью, для которого доступны измерению только его вход и выход, на основе упрощенных условий адаптируемости. Данный подход относится к непрямому самонастраивающемуся управлению с использованием алгоритма текущей параметрической идентификации и неявной эталонной модели. Структура настраиваемой модели в алгоритме идентификации выбирается как можно более простой, соответствующей основному движению объекта управления и элементарному динамическому звену или звеньям. В результате текущие оценки в составе указанной модели аппроксимируют движение объекта, критерием чего является сходимость невязки идентификации. Также требуется обеспечить определенные требования к текущим оценкам параметров. Эти оценки, даже неточные, используются для формирования закона управления, доставляющего заданные свойства замкнутой системы управления. Указанное положение предложено трактовать как уточнение известного принципа уверенной эквивалентности с исключением требования асимптотически точного оценивания параметров для достижения самонастраивающейся системой адаптивных свойств в задачах управления по выходу объекта. Основные соотношения приведены для примера, когда доминирующая динамика объекта близка колебательному процессу без дополнительной временно́й задержки. Предложено применять алгоритм идентификации в виде рекуррентного метода наименьших квадратов с фактором забывания и некоторыми модификациями. Приведены два примера решения задач построения адаптивных систем: управление угловым движением мостового крана и парирование колебаний упругого трехмассового привода. Предложено назвать рассматриваемый подход идентификационно-аппроксимационным. Отмечены возможность и пути его дальнейшего совершенствования.
Об авторах
С. П Круглов
ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения»
Email: kruglov_s_p@mail.ru
г. Иркутск, Россия
Список литературы
- Tao, G. Adaptive Control Design and Analysis. – Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2003. – 618 p.
- Ioannou, P., Fidan, B. Adaptive ControlTtutorial. – Philadelphia: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006. – 387 p.
- Åstrӧm, K.J., Wittenmark, B. Adaptive Control. Second edition. – Mineola, NYk: Dover Publications, Inc., 2008. – 575 р. – URL: bayanbox.ir/view/8821671619590593184/Adaptive-Control-Astrom-2nd-edition.pdf (дата обращения 10.10.2024). [Accessed October 10, 2024].
- Nguyen, N.T. Model-Reference Adaptive Control, Advanced Textbooks in Control and Signal Processing. – Cham: Springer International Publishing AG, 2018. – 453 p. – URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-56393-0 (дата обращения 10.10.2024). [Accessed October 10, 2024].
- Annaswamy, A.M., Fradkov, A.L. A Historical Perspective of Adaptive Control and Learning // Annual Reviews in Control. – 2021. – Vol. 52. – P. 18–41.
- Bobál, V., Bӧhm, J., Fessl, J., Macháček, J. Digital Self-tuning Controllers: Algorithms, Implementation and Applications. – Berlin: Springer Science & Business Media, 2005. – 318 р. – URL: https://matlab.fei.tuke.sk/raui_new/subory/prednasky/Digital_Self-tuning_Controllers.pdf (дата обращения 10.10.2024). [Accessed October 10, 2024].
- Fradkov, A.L., Miroshnik, I.V., Nikiforov, V.O. Nonlinear and Adaptive Control of Complex Systems. – Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1999. – 510 p.
- Еремин Е. Л., Теличенко Д. А., Семичевская Н. П. и др. Управление техническими системами в условиях неопределенности. – Благовещенск: Амурский гос. ун-т, 2014. – 211 с.
- Ефимов Д.Е. Робастное и адаптивное управление нелинейными колебаниями. – СПб.: Наука, 2005. – 314 с [Efimov, D.V. Robust and adaptive control of nonlinear oscillations. – SPb.: Nauka, 2005. – 314 p. (In Russian)].
- Loria, A., Kelly, R., Teel, A. On Uniform Parametric Convergence in the Adaptive Control of Mechanical Systems // European Journal of Control. − 2005. – No. 11. − P. 90–101.
- Dobriborsci, D., Kolyubin, S., Bobtsov, A. Output Adaptive Control for Linear Systems under Parametric Uncertainties with Finite-Time Matching Input Harmonic Disturbance Rejection // ArXiv. – 2020. − Vol. abs/2005.07639. – URL: https://arxiv.org/pdf/2005.07639 (дата обращения 10.10.2024). [Accessed October 10, 2024].
- Глущенко А. И., Ласточкин К. А. Аппроксимационный подход к адаптивному управлению линейными нестационарными системами // Автоматика и телемеханика. – 2024. – № 5. – С. 86–111.
- Круглов С. П. Вопросы адаптируемости систем управления со схемой «идентификатор + эталон» // Труды IV международной конференции «Идентификация систем и задачи управления». – Москва, 2005. − С. 1307–1348.
- Круглов С. П. Сходимость невязки идентификации в системе управления с параметрической адаптацией // Информационные технологии и математическое моделирование в управлении сложными системами: электрон. науч. журн. – 2019. – № 1. – С. 27–40. – URL: http://ismm-irgups.ru/toma/12-2019 (дата обращения 10.10.2024).
- Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя / Под ред. Я.З. Цыпкина. – М.: Наука, 1991. − 432 с.
- Срагович В. Г. Адаптивное управление. - М.: Наука, 1981. - 384 с.
- Изерман Р. Цифровые системы управления. - М.: Мир, 1984. - 541 с.
- Буков В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. - М.: Наука, 1987. - 232 с.
- Anderson, B.D.O. Adaptive Systems, Lack of Persistency of Excitation and Bursting Phenomena // Automatica. – 1985. – Vol. 21, no. 3. – P. 247−258.
- Dumont, G.A., Huzmezan, M. Concepts, Methods and Techniques in Adaptive Control // Proceedings of the 2002 American Control Conference (IEEE Cat. No.CH37301). – Anchorage, AK, USA, 2002. – Vol. 2. – P. 1137–1150.
- Круглов С. П. Модификации рекуррентного метода наименьших квадратов с фактором забывания для функциональной устойчивости текущего параметрического оценивания динамических процессов // Информационныетехнологии и математическое моделирование в управлении сложными системами: электрон. науч. журн. – 2019. – № 1. – С. 1–12. – URL: http://ismm-irgups.ru/toma/12-2019 (дата обращения: 10.10.2024).
- Черноусько Ф.Л., Ананьевский И.М., Решмин С.А. Методы управления нелинейными механическими системами. – М.: Физматлит, 2006. – 328 с.
- Патент RU 2231819 C2. Адаптивная система управления с двухэтапным идентификатором и неявной эталонной моделью: № : заявл. 13.02.02: опубл. 27.06.04, бюл. № 18 / Буков В.Н., Круглов С. П., Бронников А.М., Сегедин Р.А.
- Кузнецов Н.К. Активное гашение упругих колебаний исполнительных механизмов мехатронных систем // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2011. – № S-4 (32). – С. 101–110.
- Круглов С. П., Ковыршин С. В. Идентификационное скоростное управление мостовым краном с сокращенной моделью переноса груза // Проблемы управления. – 2023. − № 4. − С. 28–37.
Дополнительные файлы
