doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-6-1072-1077


УДК 519.71

Компенсация внешних возмущений по выходу для класса линейных систем с запаздыванием в канале управления

Буй В.Х., Маргун А.А.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Буй В.Х., Маргун А.А. Компенсация внешних возмущений по выходу для класса линейных систем с запаздыванием в канале управления // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2022. Т. 22, № 6. С. 1072–1077. doi: 10.17586/2226-1494-2022-22-6-1072-1077


Аннотация
Предмет исследования. Рассмотрена задача компенсации внешних неизвестных возмущений по выходу при неизмеримом векторе состояния для класса линейных систем с запаздыванием в канале управления. Предполагается, что возмущение является выходом автономного линейного генератора. Метод. Для оценки возмущения построен специальный наблюдатель. На основе оценок наблюдателя сформирована система с расширенным вектором состояния, для которой построен регулятор, обеспечивающий компенсацию возмущения. Основные результаты. Представлен метод компенсации по выходу внешних возмущений для класса линейных систем с входным запаздыванием. Предложенный подход не требует идентификации параметров возмущения. Работоспособность полученного результата подтверждена с использованием компьютерного моделирования в среде MATLAB Simulink. Практическая значимость. Разработанный алгоритм может быть эффективно применен для класса задач, связанных с компенсацией качки в корабельных системах, в управлении движением робототехнических комплексов различного вида и других.

Ключевые слова: внешнее возмущение, линейные системы, адаптивное управление, компенсация возмущений, запаздывание

Благодарности. Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, госзадание № 2019-0898.

Список литературы
  1. Suulker C., Emirler M.T. Comparison of different time delay compensation methods for networked DC motor speed control // Proc. of the 6th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE). 2019. P. 225–229. https://doi.org/10.1109/ICEEE2019.2019.00050
  2. Li K., Cai Z., Zhao J., Lou J., Wang J. Signal compensation control algorithm for quadrotor unmanned aerial vehicles // Proc. of the 36th Chinese Control Conference (CCC). 2017. P. 3266–3271. https://doi.org/10.23919/ChiCC.2017.8027861
  3. Zheng W., Chen M. Tracking control of manipulator based on high-order disturbance observer // IEEE Access. 2018. V. 6. P. 26753–26764. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2834978
  4. Richard J.P. Time-delay systems: an overview of some recent advances and open problems // Automatica. 2003. V. 39. N 10. P. 1667–1694. https://doi.org/10.1016/S0005-1098(03)00167-5
  5. Пыркин А.А., Бобцов А.А., Никифоров В.О., Колюбин С.А., Ведяков А.А., Борисов О.И., Громов В.С. Компенсация полигармонического возмущения, действующего на состояние и выход линейного объекта с запаздыванием в канале управления // Автоматика и телемеханика. 2015. № 12. С. 43–64.
  6. Pyrkin A., Smyshlyaev A., Bekiaris-Liberis N., Krstic M. Rejection of sinusoidal disturbance of unknown frequency for linear system with input delay // Proc. of the 20th American Control Conference (ACC). 2010. P. 5688–5693. https://doi.org/10.1109/ACC.2010.5531131
  7. Бобцов А.А., Пыркин А.А. Адаптивное и робастное управление с компенсацией неопределенностей: учебное пособие.СПб.: НИУ ИТМО, 2013.135 с.
  8. Pyrkin A.A., Bobtsov A.A., Nikiforov V., Vedyakov A., Kolyubin S., Borisov O. Output control approach for delayed linear systems with adaptive rejection of multiharmonic disturbance // IFAC Proceedings Volumes. 2014. V. 47. N 3. P. 12110–12115. https://doi.org/10.3182/20140824-6-ZA-1003.01787
  9. Narendra K., Annaswamy A. Stable Adaptive Systems. New Jersey: Prentice Hall, 1989. 496 p.
  10. Герасимов Д.Н., Парамонов А.В., Никифоров В.О. Алгоритм компенсации мультигармонических возмущений в линейных системах с произвольным запаздыванием: метод внутренней модели // Научно-технический вестникинформационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 6. С. 1023–1030. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2016-16-6-1023-1030
  11. Bobtsov A., Kremlev A.Adaptive compensation of biased sinusoidal disturbances withunknown frequency // IFAC ProceedingsVolumes.2005.V. 38. N 1. P. 131–136.https://doi.org/10.3182/20050703-6-CZ-1902.00022
  12. Marino R., Tomei P. Output regulation for linear systems via adaptive internal model // IEEE Transactions on Automatic Control. 2003. V. 48. N 12. P. 2199–2202. https://doi.org/10.1109/TAC.2003.820143
  13. Парамонов А.В. Адаптивная робастная компенсация возмущений в линейных системах с запаздыванием // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 3. С. 384–391. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2018-18-3-384-391
  14. Никифоров В.О. Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений. СПб.: Наука, 2003. 282 с.
  15. Никифоров В.О. Наблюдатели внешних возмущений. 1. Объекты с известными параметрами // Автоматика и телемеханика. 2004. № 10. С. 13–23.
  16. Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P. Nonlinear and AdaptiveControl Design. NY:John Wiley and Sons, Inc., 1995.563 p.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2023 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика