Введение к работе
Актуальность. В современной теории и технике управления интенсивно развивается направление, связанное с конструированием адаптивных наблюдателей, которые предназначены для совместного оценивания неизвестных параметров и состояния динамических систем. Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что в связи с совершенствованием вычислительной техники появляются направления, которые позволяют решать задачи идентификации для целых классов новых динамических объектов. В частности, в технике большое распространение получают системы с цифровой обработкой измерительной информации. В этих системах непрерывные сигналы квантуются по времени» и по уровню, для того чтобы придать им форму, удобную для ввода в компьютер. Квантование существенно влияет на оценки параметров и состояния,' вычисленные адаптивным наблюдателем, поскольку эффект квантования равносилен действию помех. В связи с этим в настоящей работе рассматривается один из возможных путей повышения точности адаптивных наблюдателей, вырабатывающих оценки на основе квантованных выходных сигналов и непрерывных во времени входных воздействий объекта управления.
Цель работы. Целью диссертации является разработка и анализ новых алгоритмов адаптивных наблюдателей, специально приспособленных для работы в непрерывно-дискретных системах управления. Так как непрерывная система, имеющая дискретное выходное устройство, зачастую не может быть приближенно представлена в чисто непрерывном или в чисто дискретном виде, в работе ставится цель разработки и анализа новых алгоритмов адаптивных наблюдателей для идентификации такого рода систем. В работе решаются задачи о построении итерационных алгоритмов быстродействующих адаптивных наблюдателей для непрерывных стационарных и нестационарных объектов с дискрет-
ными измерениями выхода; производится анализ условий сходимости итерационного процесса; осуществляется построение модифицированного алгоритма, обеспечивающего ускоренную сходимость итерационного процесса; предлагается адаптивная система, ослабляющая влияние нежелательной обратной связи.
Методы исследования. При решении поставленных задач используется аппарат теории автоматического регулирования и численных методов линейной алгебры. Для исследования разработанных алгоритмов и систем управления создано соответствующее математическое обеспечение и применяется численное моделирование.
Научная новизна. Новизна предлагаемых в настоящей работе решений заключена в дальнейшем развитии концепции быстродействующего адаптивного наблюдателя. Разработанный алгоритм позволяет, при наличии определенных достаточных условий, существенно ослабить влияние ошибок квантования измерений. Модифицированный алгоритм, основанный на идее итерационной коррекции модели, позволяет получить уточненные оценки неизвестных параметров и начального состояния, восстановить полный вектор состояния и выход объекта в непрерывной форме.
Практическая ценность. Применение итерационных быстродействующих адаптивных наблюдателей позволяет решить важную техническую задачу компенсации нежелательных обратных связей с неизвестными переменными коэффициентами. Алгоритм хорошо приспособлен для компьютерной реализации.
Внедрение. Разработана адаптивная система для компенсации влияния нежелательных обратных связей с неизвестными переменными коэффициентами. Система управления внедрена на Московском предприятии. Предложенные в диссертации алгоритмы использованы в Московском государственном институте электроники и математики.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях научного семинара кафедры "Кибернетики" МГИЭМ, а также на двух научно-технических конференциях и на двух совещаниях.
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 9 публикациях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем диссертации 134 страницы машинописного текста. Библиография содержит 92 наименования, из них 34 на иностранных языках.
