doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-2-232-238


УДК 681.51

Управление многоканальными линейными объектами с гарантией нахождения регулируемых переменных в заданных множествах

Нгуен Б.Х., Фуртат И.Б.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Нгуен Б.Х., Фуртат И.Б. Управление многоканальными линейными объектами с гарантией нахождения регулируемых переменных в заданных множествах // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22, № 2. С. 232–238. doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-2-232-238


Аннотация
Предмет исследования. Предложен новый метод синтеза закона управления многоканальными линейными объектами с гарантией нахождения регулируемых переменных в заданных множествах в условиях неизвестных ограниченных возмущений. Метод. Задача решена в два этапа. На первом этапе использовано преобразование координат, чтобы свести исходную задачу с ограничениями к задаче исследования на устойчивость по вход-состоянию новой расширенной системы без ограничений. На втором этапе выполнен синтез закона управления для преобразованной системы, где выбраны настраиваемые параметры из решения линейных матричных неравенств. Основные результаты. Показана эффективность работы предложенного метода. Выполнено моделирование в MATLAB/Simulink, результаты которого показали результативность метода и подтвердили теоретические результаты. Практическая значимость. Представленный метод рекомендуется использовать в задачах управления, где требуется поддержание регулируемых переменных в заданных множествах, например, управление электроэнергетической сетью, управление процессом поддержания пластового давления и т. д.

Ключевые слова: многоканальные линейные системы, преобразование координат, устойчивость, линейные матричные неравенства

Благодарности. Метод решения и основной результат получены за счет гранта Российского научного фонда № 18-79-10104 в ИПМаш РАН. Численное моделирование выполнено за счет средств гранта РФФИ № 20-08-00610.

Список литературы
  1. Furtat I., Nekhoroshikh A., Gushchin P. Synchronization of multi‐machine power systems under disturbances and measurement errors // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 2022. in press. https://doi.org/10.1002/acs.3372
  2. Павлов Г.М., Меркурьев Г.В. Автоматика энергосистем / Центр подготовки кадров РАО «ЕЭС России». СПб.: Папирус, 2001. 388 с.
  3. Веревкин А.П., Кирюшин О.В. Управление системой поддержания пластового давления с использованием моделей конечно-автоматного вида // Территория Нефтегаз. 2008. № 10. С. 14–19.
  4. Буяхияуй К., Григорьев Л.И., Лаауад Ф., Хелласи А. Оптимальное нечеткое управление для снижения энергопотребления в дистилляционных колоннах // Автоматика и телемеханика. 2005. № 2. С. 36–45.
  5. Ruderman M., Krettek J., Hoffmann F., Bertram T. Optimal state space control of DC // IFAC Proceedings Volumes. 2008. V. 42. N 2. P. 5796–5801. https://doi.org/10.3182/20080706-5-KR-1001.00977
  6. Фуртат И.Б., Гущин П.А. Управление динамическими объектами с гарантией нахождения регулируемого сигнала в заданном множестве // Автоматика и телемеханика. 2021. № 4. С. 121–139. https://doi.org/10.31857/S000523102104005X
  7. Furtat I., Gushchin P. Nonlinear feedback control providing plant output in given set // International Journal of Control. 2021. in press. https://doi.org/10.1080/00207179.2020.1861336
  8. Furtat I., Gushchin P. Control of dynamical systems with given restrictions on output signal with application to linear systems // IFAC-PapersOnLine. 2020. V. 53. N 2. P. 6384–6389. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.12.1775
  9. Boyd S., El Ghaoui L., Feron E., Balakrishnan V. Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory. SIAM, 1994. 198 p. (SIAM studies in applied mathematics; V. 15)
  10. Herrmann G., Turner M.C., Postlethwaite I. Linear matrix inequalities in control// Lecture Notes in Control and Information Sciences. 2007. V. 367. P. 123–142. https://doi.org/10.1007/978-1-84800-025-4_4
  11. Sontag E.D. Input to state stability: Basic concepts and results // Lecture Notes in Mathematics. 2008. V. 1932. P. 163–220. https://doi.org/10.1007/978-3-540-77653-6_3
  12. Dashkovskiy S.N., Efimov D.V., Sontag E.D. Input to state stability and allied system properties // Automation and Remote Control. 2011. V. 72. N 8. P. 1579–1614. https://doi.org/10.1134/S0005117911080017
  13. Fridman E. A refined input delay approach to sampled-data control // Automatica. 2010. V. 46. N 2. P. 421–427. https://doi.org/10.1016/j.automatica.2009.11.017
  14. Löfberg J. YALMIP: a toolbox for modeling and optimization in MATLAB // Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (IEEE Cat. No.04CH37508). 2004. P. 284–289. https://doi.org/10.1109/CACSD.2004.1393890
  15. Sturm J.F. Using SeDuMi 1.02, a MATLAB toolbox for optimization over symmetric cones // Optimization Methods and Software. 1999. V. 11. N 1. P. 625–653. https://doi.org/10.1080/10556789908805766


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2022 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика