doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-3-501-508


УДК 681.584

Шилин А.А., Букреев В.Г., Перевощиков Ф.В.
Синтез и реализация λ -подхода скользящего управления в системе теплопотребления



Читать статью полностью 
Язык статьи - английский

Ссылка для цитирования:
Шилин А.А., Букреев В.Г., Перевощиков Ф.В. Синтез и реализация λ-подхода скользящего управления в системе теплопотребления // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22, № 3. С. 501–508 (на англ. яз.). doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-3-501-508


Аннотация
Предмет исследования. Предложен новый подход к синтезу и реализации трехпозиционного релейного управления сложными динамическими объектами. Рассмотрена методика синтеза обратной связи релейного элемента в задачах робастного и оптимального по быстродействию управления системами теплопотребления. Методы. Представленный подход заключается в организации процедуры дифференцирования на релейном элементе, включенным в обратную связь системы управления. Основные результаты. Для демонстрации эффективности подхода выполнена сравнительная оценка результатов моделирования систем теплопотребления с релейным трехпозиционным управлением и традиционным линейно-квадратичным регулятором. Показаны графики переходных процессов действующих систем, которые подтверждают эффективность синтезированного релейного управления. Практическая значимость. Результаты работы найдут применение при разработке алгоритмов управления системами теплопотребления зданий и сооружений.

Ключевые слова: системы теплопотребления, лямбда-регулятор, скользящий режим, оптимальное по быстродействию управление, трехпозиционное релейное управление

Список литературы
  1. Poznyak A.S. Sliding mode control in stochastic continuos-time systems: μ-zone MS-convergence // IEEE Transactions on Automatic Control. 2017. V. 62. N 2. P. 863–868. https://doi.org/10.1109/TAC.2016.2557759
  2. Alibeji N., Sharma N.A PID-type robust input delay compensation methodfor uncertain Euler-Lagrange systems // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2017. V. 25. N 6. P. 2235–2242. https://doi.org/10.1109/TCST.2016.2634503
  3. Guo X., Ren H.P. Robust variable structure control for three-phase PWM converter // Zidonghua Xuebao/Acta Automatica Sinica. 2015. V. 41. N 3. P. 601–610. (in Chinese). https://doi.org/10.16383/j.aas.2015.c140421
  4. Zhu Q.D., Wang T.An improved design scheme of variable structure control for discrete-time systems//Zidonghua Xuebao/Acta Automatica Sinica. 2010.V. 36. N 6. P. 885–889. (in Chinese). https://doi.org/10.3724/SP.J.1004.2010.00885
  5. Parra-Vega V., Fierro-Rojas J.D.Sliding PIDuncalibrated visual servoingfor finite-time tracking of planar robots//Proc. of the 2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.03CH37422).2003.V. 3. P. 3042–3047. https://doi.org/10.1109/ROBOT.2003.1242058
  6. Choi H.H.LMI-based sliding surface design for integral sliding mode control of mismatched uncertain systems//IEEE Transactions on AutomaticControl. 2007. V. 52.N 4. P. 736–742. https://doi.org/10.1109/TAC.2007.894543
  7. Huang Y.J., Kuo T.C., Chang S.H.Adaptive sliding-mode control fornonlinear systems with uncertain parameters//IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B: Cybernetics. 2008.V. 38.N 2. P. 534–539.https://doi.org/10.1109/TSMCB.2007.910740
  8. Abdulgalil F., Siguerdidjane H. PID based on sliding mode control forrotary drilling system//Proc. of the EUROCON 2005 - The International Conferenceon "Computer as a Tool". 2005. V. 1. P. 262–265. https://doi.org/10.1109/EURCON.2005.1629911
  9. Utkin V.I.Sliding Modes in Control and Optimization. Berlin, Germany:Springer,1992. 299 p.
  10. Li X.B., Ma L., Ding S.H. A new second-order sliding mode control andits application to inverted pendulum //Zidonghua Xuebao/Acta AutomaticaSinica. 2015. V. 41.N 1.P. 193–202. (in Chinese). https://doi.org/10.16383/j.aas.2015.c140263
  11. Li Y., Xu Q.Adaptive sliding mode control with perturbation estimationand PIDsliding surface for motion tracking of a piezo-driven micromanipulator //IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2010.V. 18. N 4. P. 798–810. https://doi.org/10.1109/TCST.2009.2028878
  12. Mu C.X., Yu X.H., Sun C.Y.Phase trajectory and transient analysisfor nonsingular terminal sliding modecontrol systems//Zidonghua Xuebao/Acta Automatica Sinica. 2013. V. 39. N 6.P. 902–908. (in Chinese). https://doi.org/10.3724/SP.J.1004.2013.00902
  13. Bartolini G., Pydynowski P. An improved, chattering free, V.S.C. scheme foruncertain dynamical systems // IEEE Transactions on Automatic Control. 1996.V. 41.N 8.P. 1220–1226. https://doi.org/10.1109/9.533691
  14. Bartolini G., Ferrara A., Usai E.Chattering avoidance by second-ordersliding mode control // IEEE Transactions on Automatic Control. 1998. V. 43. N 2. P. 241–246. https://doi.org/10.1109/9.661074
  15. Bartolini G., Ferrara A., Usai E., Utkin V.I. On multi-input chattering-free second-order sliding mode control // IEEE Transactions on Automatic Control. 2000.V. 45. N 9. P. 1711–1717. https://doi.org/10.1109/9.880629
  16. Zhang Y., Ma G.F., Guo Y.N., Zeng T.Y.A multi power reaching law ofsliding mode control design and analysis// Zidonghua Xuebao/Acta Automatica Sinica. 2016.V. 42. N 3.P. 466–472. (in Chinese). https://doi.org/10.16383/j.aas.2016.c150377
  17. Kim N., Cha S., Peng H. Optimal control of hybrid electric vehicles basedon Pontryagin's minimum principle // IEEE Transactions on Control SystemsTechnology. 2011. V. 19. N 5. P. 1279–1287. https://doi.org/10.1109/TCST.2010.2061232
  18. Клюев А.С., Колесников А.А.Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию. М.:Энергоиздат, 1982. 239 с.
  19. Kirk D.D. Optimal Control Theory. An Introduction. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1970. 472 p.
  20. Li Y., Wang Z., Zhu L. Adaptive neural network PID sliding mode dynamiccontrol of nonholonomic mobile robot // Proc. of the IEEE InternationalConference on Information and Automation. 2010. P. 753–757. https://doi.org/10.1109/ICINFA.2010.5512467
  21. Khalil H.K. Nonlinear Systems. 3nd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002. 750 p.
  22. Liu T., Liu H.P. Quasi-sliding-mode control based on discrete reachinglaw with dead zone // Zidonghua Xuebao/Acta Automatica Sinica. 2011. V. 37. N 6. P. 760–766. (in Chinese). https://doi.org/10.3724/SP.J.1004.2011.00760
  23. Shilin A.A., Bukreev V.G. The reduction of the multidimensional model of the nonlinear heat exchange system with delay // Communications in Computer and Information Science. 2014. V. 487. P. 387–396. https://doi.org/10.1007/978-3-319-13671-4_44
  24. Shilin A.A., Bukreev V.G., Prohorov S. Pressure pump power control in the primary circuit of the heat exchange system //MATEC Web of Conferences. 2016. V. 91. P. 01043. https://doi.org/10.1051/matecconf/20179101043
  25. Savrasov F.V., Prokhorov S.V., Shilin A.A. The computer simulation of hoarfrost's clearing process in the air recuperation system // Journal of Physics: Conference Series. 2017. V. 803. N 1. P. 012134. https://doi.org/10.1088/1742-6596/803/1/012134


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