Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-6-1018-1024
УДК 681.51
УВЕЛИЧЕНИЕ СКОРОСТИ СХОДИМОСТИ ФИНИТНО УСТОЙЧИВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования: Зименко К.А., Поляков А.Е. Увеличение скорости сходимости финитно устойчивой системы управления // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 6. С. 1018–1024. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-6-1018-1024
Аннотация
Ссылка для цитирования: Зименко К.А., Поляков А.Е. Увеличение скорости сходимости финитно устойчивой системы управления // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 6. С. 1018–1024. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-6-1018-1024
Аннотация
Представлено решение проблемы модификации алгоритма финитного управления с целью уменьшения времени переходного процесса замкнутой системы. Объект управления представляет из себя цепь последовательно соединенных интеграторов с доступным для измерения вектором состояния. Предполагается, что объект управления функционирует в условиях детерминированных внешних возмущающих воздействий и параметрических неопределенностей системы. Преимуществом модифицируемого алгоритма по сравнению с ранее представленными результатами является отсутствие необходимости выполнения дополнительных вычислительных процедур. Однако в качестве недостатка можно выделить более низкую скорость схождения траекторий системы к положению равновесия. Представленная модификация закона финитного управления позволяет уменьшить время переходного процесса замкнутой системы. Модифицированный алгоритм финитного управления разработан с использованием сочетания метода неявно определенной функции Ляпунова с теорией обобщенно однородных систем. Получены аналитические выражения, позволяющие произвести оценку времени сходимости вектора состояния объекта управления к положению равновесия, а также возможности уменьшения времени сходимости при использовании предложенного подхода. Проведено компьютерное моделирование разработанного алгоритма управления на системе, состоящей из трех последовательно соединенных интеграторов с детерминированным внешним возмущающим воздействием в канале управления. Компьютерное моделирование подтвердило эффективность представленных теоретических результатов.
Ключевые слова: алгоритмы финитного управления, метод неявно определенной функции Ляпунова, увеличение скорости схождения, финитно устойчивые системы, обобщенно однородные системы
Благодарности. Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (проект №17-19-01422) в Университете ИТМО.
Список литературы
Благодарности. Работа выполнена за счет гранта Российского научного фонда (проект №17-19-01422) в Университете ИТМО.
Список литературы
1. Bhat S.P., Bernstein D.S. Finite-time stability of continuous autonomous systems // SIAM Journal of Control and Optimization. 2000. V. 38. N 3. P. 751–766. doi: 10.1137/s0363012997321358
2. Moulay E., Perruquetti W. Finite-time stability and stabilization: state of the art // Lecture Notes in Control and Information Sciences. 2006. V. 334. P. 23–41. doi: 10.1007/11612735_2
3. Orlov Y. Finite time stability and robust control synthesis of uncertain switched systems // SIAM Journal of Control and Optimization. 2004. V. 43. N 4. P. 1253–1271. doi: 10.1137/s0363012903425593
4. Haimo V.T. Finite time controllers // SIAM Journal of Control and Optimization. 1986. V. 24. N 4. P. 760–770. doi: 10.1137/0324047
5. Utkin V.I., Guldner J., Shi J. Sliding Mode Control in Electro-Mechanical Systems. 2nded. CRCPress, 2009. 503 p.
6. Зименко К.А., Поляков А.Е., Ефимов Д.В., Кремлев А.С. Устойчивость системы последовательно соединенных интеграторов на конечном интервале времени // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 9. С. 681–686. doi: 10.17586/0021-3454-2015-58-9-681-686
7. Zimenko K.A., Polyakov A.E., Efimov D.V. Stabilization of chain of integrators with arbitrary order in finite-time // Proc. 54th IEEE Conf. on Decision and Control (CDC). 2016. P. 4637–4641. doi: 10.1109/cdc.2015.7402942
8. Polyakov A., Efimov D., Perruquetti W. Robust stabilization of MIMO systems in finite/fixed time // International Journal of Robust and Nonlinear Control. 2015. V. 26. N 1. P. 69–90. doi: 10.1002/rnc.3297
9. Polyakov A., Efimov D., Perruquetti W. Finite-time and fixed-time stabilization: implicit Lyapunov function approach // Automatica. 2015. V. 51. P. 332–340. doi: 10.1016/j.automatica.2014.10.082
10. Roxin E. On finite stability in control systems // Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo. 1966. V. 15.N 3. P. 273–282.doi: 10.1007/bf02844106
11. Зубов В.И. Методы А.М. Ляпунова и их применение. Л.: ЛГУ, 1957. 242 с.
12. Зубов В.И. О системах обыкновенных дифференциальных уравнений с обобщенно-однородными правыми частями // Известия вузов. Математика. 1958. № 1. С. 80–88.
13. Bacciotti A., Rosier L. Lyapunov Functions and Stability in Control Theory. Springer, 2005. 236 p.
14. Коробов В.И. Решение задачи синтеза с помощью функции управляемости // Доклады АН СССР. 1979. Т. 248. № 5. С. 1051–1055.
15. Adamy J., Flemming A. Soft variable-structure controls: a survey // Automatica. 2004. V. 40. N 11. P. 1821–1844. doi: 10.1016/j.automatica.2004.05.017
16. Levant A., Dvir Y. Accelerated high-order MIMO sliding mode control // Proc. 13th Int. Workshop on Variable Structure Systems. 2014. P. 4753–6. doi: 10.1109/vss.2014.6881095
17. Efimov D., Levant A., Polyakov A., Perruquetti W. Supervisory acceleration of convergence for homogeneous systems // International Journal of Control. 2017. P. 1–11.