Preview

Моделирование и анализ информационных систем

Расширенный поиск

Синтез управления и наблюдателя для слабо нелинейных систем на основе техники псевдолинеаризации

https://doi.org/10.18255/1818-1015-2017-6-802-810

Полный текст:

Аннотация

В работе для одного класса слабо нелинейных систем с зависящими от состояния коэффициентами рассматривается подход к построению нелинейного следящего управления по выходу на конечном интервале времени. Предложенный метод синтеза состоит из двух основных этапов. Сначала с помощью ранее предложенного автором алгоритма на основе уравнений Риккати, с зависящими от состояния коэффициентами (State Dependent Riccati Equation – SDRE), находится нелинейный регулятор по состоянию. На втором этапе ставится задача построения наблюдателя полного порядка, которая сводится к задаче дифференциальной игры. Вид её решения получен с помощью принципа гарантированного управления, позволяющего относительно заданного функционала найти наилучшие коэффициенты наблюдателя при наихудшей реализации неопределенностей. Однотипность полученных уравнений позволила для определения матрицы наблюдателя использовать алгоритм решения из первого этапа. Особенностями предложенного подхода являются отсутствие принципа разделения задач синтеза управления и наблюдения, который имеет место в линейных системах, поскольку матрица коэффициентов наблюдателя оказалась зависимой от матрицы коэффициентов обратной связи, и использование численно-аналитических процедур для определения этих матриц, что позволяет значительно снизить вычислительную сложность алгоритма управления.

 

Об авторе

Дмитрий Александрович Макаров
Общество с ограниченной ответственностью «Технологии системного анализа», Институт системного анализа Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук
Россия
канд. физ.-мат. наук


Список литературы

1. Cimen T., “Survey of state-dependent Riccati equation in nonlinear optimal feedback control synthesis”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 35:4 (2012), 1025–1047.

2. Cloutier J. R., “State-Dependent Riccati Equation Techniques: An Overview”, Proc. American Control Conference, 2 (1997), 932–936.

3. Макаров Д. А., “Подход к построению нелинейного управления в задаче слежения с коэффициентами, зависящими от состояния. Часть I. Алгоритм”, Информационные технологии и вычислительные системы, 2017, № 3, 10–19

4. Афанасьев В. Н., Динамические системы управления с неполной информацией: алгоритмическое конструирование, УРСС, КомКнига, М., 2007, 214 с.

5. Афанасьев В. Н., “Концепция гарантированного управления неопределенными объектами”, Известия РАН. Теория и системы управления, 2010, № 1, 24–31

6. Афанасьев В. Н., “Метод расширенной линеаризации в задаче управления неопределенным динамическим нелинейным объектом”, Современные проблемы прикладной математики, информатики, автоматизации и управления, Материалы 4-го научно- технического семинара, ИПИ РАН, М., 2014, 47–54

7. Методы классической и современной теории автоматического управления, Учебник в 5 т.. Т. 4: Теория оптимизации систем автоматического управления, 2-е изд., перераб. и доп., ред. Пупков К. А., Егупов Н. Д., Издательство МГТУ им. Баумана, М., 2004, 742 с.;

8. Kwwakernaak H., Sivan R., Linear optimal control systems, Wiley-Interscience, New York, 1972.

9. Первозванский А. А., Курс теории автоматического управления, Наука, М., 1986, 616 с.


Для цитирования:


Макаров Д.А. Синтез управления и наблюдателя для слабо нелинейных систем на основе техники псевдолинеаризации. Моделирование и анализ информационных систем. 2017;24(6):802-810. https://doi.org/10.18255/1818-1015-2017-6-802-810

For citation:


Makarov D.A. Synthesis of Control and State Observer for Weakly Nonlinear Systems Based on the Pseudo-Linearization Technique. Modeling and Analysis of Information Systems. 2017;24(6):802-810. (In Russ.) https://doi.org/10.18255/1818-1015-2017-6-802-810

Просмотров: 298


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1818-1015 (Print)
ISSN 2313-5417 (Online)