Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор методов управления 12
2. Обобщенная постановка задачи 18
3. Компенсация смещенного гармонического возмущения с неизвестными параметрами по выходу объекта 20
3.1. Компенсация смещенного гармонического возмущения с неизвестными параметрами в линейных объектах по выходу 20
3.1.1. Постановка задачи 20
3.1.2. Решение задачи синтеза наблюдателя возмущения 23
3.1.3. Решение задачи компенсация возмущения 31
3.4. Пример электромеханического объекта управления 38
3.2. Адаптивная компенсация по выходу смещенного гармонического возмущения для строго минимально-фазового объекта 47
3.2.1. Постановка задачи 47
3.2.2. Синтез закона управления 48
3.2.3. Пример компенсации смещенного гармонического возмущения в строго — минимальном объекте 53
4. Компенсация конечномерного квазигармонического возмущения по измерениям состояния объекта 57
4.1. Компенсация конечномерного квазигармонического возмущения по измерениям состояния линейного объекта 57
4.1.1. Постановка задачи 57
4.1.2. Модельные предпосылки 59
4.1.3. Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот квазигармонического возмущения 67
4.1.4. Пример компенсации конечномерного квазигармонического возмущения по измерениям состояния линейного объекта 73
4.2. Компенсация конечномерного квазигармонического возмущения по измерениям состояния нелинейного объекта 79
4.2.1. Постановка задачи 79
4.2.2. Модельные предпосылки 80
4.2.3. Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот квазигармонического возмущения 80
4.2.4. Пример нелинейной системы (хаотическая система Дуффинга) 84
5. Алгоритм робастного управления линейным объектом по выходу с компенсацией неизвестного возмущения 91
5.1. Постановка задачи 91
5.2 Синтез алгоритма управления 93
5.3 Пример электромеханического объекта управления, построенного на основе электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения 104
Заключение 112
Список литературы 114
- Пример электромеханического объекта управления
- Пример компенсации смещенного гармонического возмущения в строго — минимальном объекте
- Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот квазигармонического возмущения
- Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот квазигармонического возмущения
Введение к работе
Предмет исследований диссертационной работы составляют синтез законов управления для компенсации внешних возмущений. Задача синтеза закона управления для компенсации внешних возмущений является фундаментальной проблемой современной теории систем автоматического регулирования. На сегодняшний день получено большое число алгоритмов управления при условии действия возмущений (см., например, обзор методов представленных в монографии [21]). Как правило, подходы к управлению при наличии возмущения предполагают использование интегральных регуляторов, повышение у системы порядка астатизма или же встраивание известной модели возмущающего воздействия (комбинированные регуляторы), что в подавляющем большинстве случаев является сильной идеализацией [5, 14 - 16, 42]. Однако, применение указанных подходов ограничивается классом измеряемых, ограниченных возмущений или же возмущений с известной моделью изменения параметров (класс априорно известных детерминированных возмущений).
С развитием методов теории адаптивных систем удалось найти более конструктивные решения в классе априорно неизвестных детерминированных возмущений [20, 21, 24]. Слияние методов адаптивного и робастного управления указало путь к решению задачи компенсации возмущений, включающих в себя (содержащих) неизвестную ограниченную нерегулярную и неопределенную регулярную составляющие [19, 21, 22]. На сегодняшний день, с использованием методов адаптивного и робастного управления, разработан ряд схем, позволяющих в условиях влияния ограниченного внешнего возмущения получать любые точностные показатели в задачах стабилизации движения [18, 47, 49].
Особый интерес имеют задачи управления по выходу, как линейными, так и нелинейными объектами. Так, например, в работах [20, 21, 49] получен алгоритм компенсации внешнего возмущения для линейной системы. При
этом предполагалось, что измеряется только выход системы, а возмущение является неизвестным и содержит две компоненты: ограниченную нерегулярную составляющую и регулярную составляющую, линейный генератор которой имеет известную размерность, но неопределенные параметры. Также относительно генератора регулярной составляющей было выдвинуто предположение о том, что собственные значения матрицы его описания являются простыми, и лежат на мнимой оси.
Большинство известных подходов связано с косвенной параметризацией возмущений, которая в свою очередь, основана на принцип внутренней модели [1, 7, 20, 21, 26, 35, 37, 41]. При этом методы, использующие принцип внутренней модели, как правило, основываются на гипотезе о возможности представления возмущения как выхода некоторой конечномерной динамической линейной системы. В классической теории управления модель генератора полагается точно известной, что в большинстве случаев является идеализацией. Сегодня случай, когда конечномерная линейная динамическая модель генератора возмущающего воздействия имеет известные матрицы ее описания уходит из рассмотрения. Приоритет отдается исследованию генераторов возмущений с матрицами описания, коэффициенты которых заданы не точно или неизвестны (см., например, работы [19 - 21, 30, 31, 33, 40, 43, 44, 46, 47, 49, 51]).
Особое значение имеют периодические функции, так как периодические возмущения характерны для широкого класса технологического оборудования, совершающего циклические операции.
Диссертационная работа организована следующим образом:
В первой главе рассмотрены известные методы управления для компенсации возмущений.
Во - второй главе сформулированы постановка задачи и допущения на объект управления и модель возмущения.
В третьей главе рассматривается проблема адаптивной компенсации периодического возмущения \м{Г) = а0+ст^т{со1 + ф):) действующего на
линейный объект. В частности решение этой проблемы для динамического управления с обратной связью по выходу (без измерения производной выхода и измерения вектора состояния), с любыми начальными условиями системы и компенсатора, и для любых неизвестных постоянных значений а0,а,ф,со гарантирующей устойчивость с ограничением по входному каналу.
Если частота известна, то поставленная проблема имеет классическое решение с моделируемым возмущением для линейных систем и с использованием наблюдателей, обеспечивает асимптотическую оценку возмущения, так, что оно может быть аннулировано [5, 16]. Если частота неизвестна, то эта проблема представляет значительный интерес. Имеется ряд работ посвященных управлению в условиях неизвестной частоты возмущающего воздействия [33, 40, 43, 44, 46, 49, 50] в случае гармонического возмущения без адаптивного шума. В частности в работе [46] представлены и проанализированы два подхода (прямой и косвенный): тогда как прямой подход локален в начальных условиях с частотной ошибкой, а косвенный дает возможность для больших начальных условиях, с другой стороны только прямой подход гарантирует строгую компенсацию возмущения.
В разделе 3.1 развивается подход представленный в работах [44, 45]. В работе [44] предлагается компенсатор размерности (2и+6). Алгоритм наблюдателя сложен в реализации и для его построения требуется много вычислений, а также знание нижней границы параметра со. В развитие подхода [44], в разделе 3.1 предлагается компенсационный регулятор размерности (и+4), обладающей простой структурой (в сравнение с [44]) и не предусматривающий при своем построении знания нижней границы параметра со.
В разделе 3.2 предлагается новый алгоритм адаптивной компенсации периодического возмущения w(t) = a0 + ст sin(со t + ф), действующего на линейный строго минимально-фазовый объект управления. Как отмечалось ранее, при неизвестной частоте со проблема представляет значительный
интерес. В данном разделе развиваются подходы, представленные в работах [44, 45] и разделе 3.1. Предлагаемый в разделе 3.2 компенсатор имеет размерность равную 4, что ниже по сравнению с регуляторами, предложенными в [44, 45] и разделе 3.1. Также следует отметить, что в отличие от работ, в данном разделе предполагается, что объект управления может быть неустойчивым, а его параметры неизвестны (в разделе 3.1 и в [44, 45] рассматривались устойчивые объекты с известными параметрами).
В четвертой главе рассматривается задача синтеза наблюдателя
скалярного квазигармонического возмущения
п п
вида/?(0 = С0 +4-sin со^ + 2^-cos (ок1 (где С0, Ах,...,Ап, Вх,...,Вп,
&>,,...,соп - неизвестные постоянные параметры; п — известное натуральное число) с последующей его компенсацией, представленного в виде конечномерной линейной динамической системы с неизвестными матрицами ее описания. Предполагается, что собственные числа матрицы состояния динамической модели возмущения являются взаимно простыми и комплексно сопряженными с нулевой вещественной частью. Делается допущение о том, что возмущение не измеряется и является внешним паразитным фактором, влияющим на объект управления. Следует отметить, что подобное представление модели возмущающего воздействия является достаточно популярным в современной теории управления. В частности, можно выделить ряд работ [30, 31, 40, 43, 46, 51], посвященных проблеме идентификации параметров сигналов, с моделями у которых собственные числа являются взаимно простыми и комплексно сопряженными с нулевой вещественной частью.
В разделе 4.1 рассматривается линейный объект управления, подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения. Предлагается алгоритм синтеза наблюдателя генератора внешнего квазигармонического возмущающего воздействия, обеспечивающий асимптотическую сходимость сигнала оценки к истинному значению возмущения. Используя информацию,
поступающую с наблюдателя, выбирается управление, обеспечивающее компенсацию возмущающего воздействия. При синтезе наблюдателя используются только измерения переменных состояния объекта управления, но не возмущения. В сравнение с известными аналогами данный подход позволяет:
также как и в работах [19 - 21, 47, 49] компенсировать с нулевой
ошибкой квазигармонические возмущения вида
п п
p(t) = С0 + 2] А( sin coj + ]>] Bt cos cott, что, в свою очередь, усиливает
1=1 ы\
результаты представленные в [33, 40, 44, 51] (в работах [33, 40, 44, 51]
был рассмотрен случай компенсации возмущений и синтеза
наблюдателей для сигналов вида p(t) = C0 +^sin( со t + ф), где
параметры С0, А, со > 0 и <р являются неизвестными);
синтезировать регуляторы и наблюдатели меньшей размерности, в сравнение с алгоритмами, представленными в работах [19 - 21, 43, 47, 49];
строить наблюдатели квазигармонических сигналов по косвенным, а не прямым измерениям как в работах [30, 31, 46, 51] (в данном разделе предполагается, что возмущение, действующее на линейный объект, не измеряется, а измеряется вектор переменных состояния).
В развитии подхода, представленного в разделе 4.1, в разделе 4.2 синтезирован алгоритм компенсации конечномерного квазигармонического возмущения по измерениям состояния для нелинейного объекта. Все допущения и предположения, выдвигаемые относительно возмущения в разделе 4.1 простираются и на этот раздел. Затем по аналогии с разделом 4.1 синтезируется наблюдатель генератора внешнего квазигармонического возмущающего воздействия и, используя информацию, поступающую с наблюдателя, выбирается управление, обеспечивающее компенсацию возмущающего воздействия. При синтезе наблюдателя используются только измерения переменных состояния объекта управления, но не возмущения.
Также следует отметить, что при помощи синтезируемого алгоритма компенсации конечномерного квазигармонического возмущения в четвертой главе решается задача идентификации неизвестных частот возмущения.
В пятой главе рассматривается синтез алгоритма робастного управления линейным объектом по выходу с компенсацией неизвестного возмущения. При этом предполагалось, что измеряется только выходная переменная системы (без измерения производной выхода и измерения вектора состояния объекта управления). В отличие от работ [20, 21, 49] и предыдущих разделов, рассматривается компенсация неизвестного возмущение, которое в общем случае может быть неограниченным, что в свою очередь является несомненным развитием упомянутых методов. Алгоритм основан на принципе, использующем сильные обратные связи.
Также следует отметить, что предлагаемый в пятой главе подход к решению проблемы компенсации неограниченного неизвестного возмущения, может быть использован при решении задач адаптивного управления по выходу линейным неопределенным объектом. Новизна научных решений:
Предложенные в диссертации подходы позволяют синтезировать алгоритмы адаптивной компенсации внешних возмущений для широких классов как линейных, так и нелинейных объектов. В основе синтеза алгоритмов лежит использование нового класса наблюдателей возмущения, позволяющих компенсировать внешнее возмущение. Также представлен алгоритм, основанный на принципе сильной обратной связи для компенсации намоделированного возмущения. Полученные алгоритмы превосходят известные аналоги, по таким параметрам как размерность и простота реализации синтезируемых регуляторов, использование априорной информации возмущения и объекта управления [20, 21, 40 ,44, 45, 47, 49, 51]. Практическая значимость:
Предложенные в диссертации подходы позволяют решить различные задачи управления в условиях действующего возмущения. В качестве
примеров в диссертации обсуждается конкретное применение полученных алгоритмов для компенсации возмущений в реальных объектах (мехатроннный поворотный стол [22, 23] и электромеханический объект управления, построенный на основе электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения [13]). Апробация работы:
доклад на XXXII научной и учебно-методической конференции
СПбГУИТМО, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга, 3-8 февраля
2003 года (Бобцов А.А., Кремлев А.С., Цвикевич В.И. Синтез наблюдателя
для конечномерного возмущения [12]).
доклад на XXXIII научной и учебно-методической конференции СПбГУ ИТМО, 3-6 февраля 2004 года (Бобцов А.А., Кремлев А.С. Адаптивная компенсация гармонического возмущения с неизвестными параметрами по измерениям выходной переменной объекта [10]).
доклад на 10th International Olympiad on Automatic Control, Russia, Saint-Petersburg, May 26 - 28, 2004 (Bobtsov A.A., Kremlev A.S. Note to robust adaptive compensation of biased sinusoidal disturbances with unknown parameter [32]).
доклад на XXXIV научной и учебно-методической конференции СПбГУ ИТМО, 2-4 февраля 2005 года (Бобцов А.А., Кремлев А.С. Адаптивная компенсация по выходу смещенного гармонического возмущения для строго минимально-фазового объекта).
Публикации работы:
По материалам диссертации опубликовано 5 работ ([9 - 12, 32]). Структура и объем работы:
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы, насчитывающего 51 наименований. Основная часть работы изложена 116 страницах машинописного текста.
Работа выполнена на кафедре "Систем управления и информатики", поддержана грантом Минобразования России по фундоментальным
исследованиям в области технических наук "Адаптивное и робастное управление нелинейными возмущенными объектами с функциональными неопределенностями" (шифр гранта ТО — 3.2 - 1512)
Пример электромеханического объекта управления
В диссертации проведено исследование, связанное с проблемой компенсации возмущения в различных объектах управления. В первой главе произведен анализ существующих методов управления. Во - второй главе рассматривалась обобщенная постановка задачи, в которой рассматривались различные классы объектов управления, для которых был решен синтез алгоритмов адаптивной компенсации возмущения, с учетом приведенных допущений (гипотезы 1 - 4) на возмущения и выполнение цели управления. Основные результаты диссертации заключаются в следующем: В третьей главе решена задача компенсации смещенного гармонического возмущения с неизвестными параметрами по выходу в линейных объектах и для строго минимально - фазового линейного объекта на основе предложенных алгоритмов адаптивной компенсации. Полученные результаты превосходят решения, представленные в работах [44, 45], так как в отличие от [44]: неизвестен диапазон значений частоты со (в работе [44] известна нижняя граница со); структура данного регулятора является простой в сравнении с [44]; размерность регулятора, полученного в разделе 3.1 равна и+ 4, а в разделе 3.2-4, что ниже, чем у аналогов [44] (размерность регулятора в [44] 2«+ 6,); Также следует отметить, в разделе 3.2, в отличие от аналогов предполагается, что объект управления может быть неустойчивым и его параметры неизвестны (в работе [44] и разделе 3.1 полагается, что система асимптотически устойчива и параметры объекта известны). В четвертой главе рассматривался линейный стационарный объект управления (раздел 4.1) и нелинейный объект управления (раздел 4.2), подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения конечномерного квазигармонического возмущения. Была поставлена и решена задача компенсации возмущения. Для решения этой проблемы в главе синтезирован наблюдатель возмущения в предположении его конечномерности и квазигармоничности. Новое представление модели возмущающего воздействия позволило построить его наблюдатель с дальнейшей компенсацией, а также при помощи этого алгоритма решить задачу идентификации неизвестных частот возмущения. В отличие от работ [33, 40, 44] рассматривался общий случай квазигармонических возмущений: в работах [33, 40, 44] был рассмотрен случай компенсации возмущений и синтеза наблюдателей для сигналов вида p(t) = С0+А sin(cot + ф), где параметры С0, А, о 0 и р являются неизвестными. В сравнение с результатами [19 - 21, 43, 47, 49] данный подход позволяет строить регуляторы, представленные уравнениями (4.37) - (4.40) и (4.68) - (3.71), имеющее размерность Ъп +1, что положительно отличается от размерностей регуляторов рассмотренных в[19-21,43, 47, 49]. В частности в работах [20, 47, 49] предложены схемы синтеза регуляторов имеющие размерность 4л+ 2, а в [43] размерность наблюдателя достигает 5п \. В отличие от работ [30, 31, 46, 51] данный подход позволяет строить наблюдатели квазигармонических сигналов по косвенным, а не прямым измерениям как в работах.
В главе 5 рассматривался синтез алгоритма робастного управления линейным объектом по выходу с компенсацией неизвестного возмущения. В отличие от предыдущих глав, в пятой главе предложен алгоритм управления линейным объектом с компенсацией неизвестного, в общем случае неограниченного возмущающего воздействия. При этом предполагалось, что измеряется только выходная переменная системы, а возмущение имеет не более чем экспоненциальный рост (с известной степенью) или же его г-ая производная ограничена, а само число г известно. Структура регулятора, представленного уравнениями (5.31), (5.32), является линейной и содержит нестационарный фильтр, основанный на принципе сильной обратной связи, параметры которого выбираются из требований предъявляемых к выходной переменной объекта.
Пример компенсации смещенного гармонического возмущения в строго — минимальном объекте
Во - второй главе рассматривалась обобщенная постановка задачи, в которой рассматривались различные классы объектов управления, для которых был решен синтез алгоритмов адаптивной компенсации возмущения, с учетом приведенных допущений (гипотезы 1 - 4) на возмущения и выполнение цели управления. Основные результаты диссертации заключаются в следующем: В третьей главе решена задача компенсации смещенного гармонического возмущения с неизвестными параметрами по выходу в линейных объектах и для строго минимально - фазового линейного объекта на основе предложенных алгоритмов адаптивной компенсации. Полученные результаты превосходят решения, представленные в работах [44, 45], так как в отличие от [44]: неизвестен диапазон значений частоты со (в работе [44] известна нижняя граница со); структура данного регулятора является простой в сравнении с [44]; размерность регулятора, полученного в разделе 3.1 равна и+ 4, а в разделе 3.2-4, что ниже, чем у аналогов [44] (размерность регулятора в [44] 2«+ 6,); Также следует отметить, в разделе 3.2, в отличие от аналогов предполагается, что объект управления может быть неустойчивым и его параметры неизвестны (в работе [44] и разделе 3.1 полагается, что система асимптотически устойчива и параметры объекта известны). В четвертой главе рассматривался линейный стационарный объект управления (раздел 4.1) и нелинейный объект управления (раздел 4.2), подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения конечномерного квазигармонического возмущения. Была поставлена и решена задача компенсации возмущения. Для решения этой проблемы в главе синтезирован наблюдатель возмущения в предположении его конечномерности и квазигармоничности. Новое представление модели возмущающего воздействия позволило построить его наблюдатель с дальнейшей компенсацией, а также при помощи этого алгоритма решить задачу идентификации неизвестных частот возмущения. В отличие от работ [33, 40, 44] рассматривался общий случай квазигармонических возмущений: в работах [33, 40, 44] был рассмотрен случай компенсации возмущений и синтеза наблюдателей для сигналов вида p(t) = С0+А sin(cot + ф), где параметры С0, А, о 0 и р являются неизвестными. В сравнение с результатами [19 - 21, 43, 47, 49] данный подход позволяет строить регуляторы, представленные уравнениями (4.37) - (4.40) и (4.68) - (3.71), имеющее размерность Ъп +1, что положительно отличается от размерностей регуляторов рассмотренных в[19-21,43, 47, 49]. В частности в работах [20, 47, 49] предложены схемы синтеза регуляторов имеющие размерность 4л+ 2, а в [43] размерность наблюдателя достигает 5п \. В отличие от работ [30, 31, 46, 51] данный подход позволяет строить наблюдатели квазигармонических сигналов по косвенным, а не прямым измерениям как в работах.
В главе 5 рассматривался синтез алгоритма робастного управления линейным объектом по выходу с компенсацией неизвестного возмущения. В отличие от предыдущих глав, в пятой главе предложен алгоритм управления линейным объектом с компенсацией неизвестного, в общем случае неограниченного возмущающего воздействия. При этом предполагалось, что измеряется только выходная переменная системы, а возмущение имеет не более чем экспоненциальный рост (с известной степенью) или же его г-ая производная ограничена, а само число г известно. Структура регулятора, представленного уравнениями (5.31), (5.32), является линейной и содержит нестационарный фильтр, основанный на принципе сильной обратной связи, параметры которого выбираются из требований предъявляемых к выходной переменной объекта.
Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот квазигармонического возмущения
В третьей главе решена задача компенсации смещенного гармонического возмущения с неизвестными параметрами по выходу в линейных объектах и для строго минимально - фазового линейного объекта на основе предложенных алгоритмов адаптивной компенсации. Полученные результаты превосходят решения, представленные в работах [44, 45], так как в отличие от [44]: неизвестен диапазон значений частоты со (в работе [44] известна нижняя граница со); структура данного регулятора является простой в сравнении с [44]; размерность регулятора, полученного в разделе 3.1 равна и+ 4, а в разделе 3.2-4, что ниже, чем у аналогов [44] (размерность регулятора в [44] 2«+ 6,); Также следует отметить, в разделе 3.2, в отличие от аналогов предполагается, что объект управления может быть неустойчивым и его параметры неизвестны (в работе [44] и разделе 3.1 полагается, что система асимптотически устойчива и параметры объекта известны). В четвертой главе рассматривался линейный стационарный объект управления (раздел 4.1) и нелинейный объект управления (раздел 4.2), подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения конечномерного квазигармонического возмущения. Была поставлена и решена задача компенсации возмущения. Для решения этой проблемы в главе синтезирован наблюдатель возмущения в предположении его конечномерности и квазигармоничности. Новое представление модели возмущающего воздействия позволило построить его наблюдатель с дальнейшей компенсацией, а также при помощи этого алгоритма решить задачу идентификации неизвестных частот возмущения. В отличие от работ [33, 40, 44] рассматривался общий случай квазигармонических возмущений: в работах [33, 40, 44] был рассмотрен случай компенсации возмущений и синтеза наблюдателей для сигналов вида p(t) = С0+А sin(cot + ф), где параметры С0, А, о 0 и р являются неизвестными. В сравнение с результатами [19 - 21, 43, 47, 49] данный подход позволяет строить регуляторы, представленные уравнениями (4.37) - (4.40) и (4.68) - (3.71), имеющее размерность Ъп +1, что положительно отличается от размерностей регуляторов рассмотренных в[19-21,43, 47, 49]. В частности в работах [20, 47, 49] предложены схемы синтеза регуляторов имеющие размерность 4л+ 2, а в [43] размерность наблюдателя достигает 5п \. В отличие от работ [30, 31, 46, 51] данный подход позволяет строить наблюдатели квазигармонических сигналов по косвенным, а не прямым измерениям как в работах.
Полученные результаты превосходят решения, представленные в работах [44, 45], так как в отличие от [44]: неизвестен диапазон значений частоты со (в работе [44] известна нижняя граница со); структура данного регулятора является простой в сравнении с [44]; размерность регулятора, полученного в разделе 3.1 равна и+ 4, а в разделе 3.2-4, что ниже, чем у аналогов [44] (размерность регулятора в [44] 2«+ 6,); Также следует отметить, в разделе 3.2, в отличие от аналогов предполагается, что объект управления может быть неустойчивым и его параметры неизвестны (в работе [44] и разделе 3.1 полагается, что система асимптотически устойчива и параметры объекта известны). В четвертой главе рассматривался линейный стационарный объект управления (раздел 4.1) и нелинейный объект управления (раздел 4.2), подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения конечномерного квазигармонического возмущения. Была поставлена и решена задача компенсации возмущения. Для решения этой проблемы в главе синтезирован наблюдатель возмущения в предположении его конечномерности и квазигармоничности. Новое представление модели возмущающего воздействия позволило построить его наблюдатель с дальнейшей компенсацией, а также при помощи этого алгоритма решить задачу идентификации неизвестных частот возмущения. В отличие от работ [33, 40, 44] рассматривался общий случай квазигармонических возмущений: в работах [33, 40, 44] был рассмотрен случай компенсации возмущений и синтеза наблюдателей для сигналов вида p(t) = С0+А sin(cot + ф), где параметры С0, А, о 0 и р являются неизвестными. В сравнение с результатами [19 - 21, 43, 47, 49] данный подход позволяет строить регуляторы, представленные уравнениями (4.37) - (4.40) и (4.68) - (3.71), имеющее размерность Ъп +1, что положительно отличается от размерностей регуляторов рассмотренных в[19-21,43, 47, 49]. В частности в работах [20, 47, 49] предложены схемы синтеза регуляторов имеющие размерность 4л+ 2, а в [43] размерность наблюдателя достигает 5п \. В отличие от работ [30, 31, 46, 51] данный подход позволяет строить наблюдатели квазигармонических сигналов по косвенным, а не прямым измерениям как в работах.
Расчет управления, синтез наблюдателя квазигармонического возмущения и идентификатора неизвестных частот квазигармонического возмущения
Полученные результаты превосходят решения, представленные в работах [44, 45], так как в отличие от [44]: неизвестен диапазон значений частоты со (в работе [44] известна нижняя граница со); структура данного регулятора является простой в сравнении с [44]; размерность регулятора, полученного в разделе 3.1 равна и+ 4, а в разделе 3.2-4, что ниже, чем у аналогов [44] (размерность регулятора в [44] 2«+ 6,); Также следует отметить, в разделе 3.2, в отличие от аналогов предполагается, что объект управления может быть неустойчивым и его параметры неизвестны (в работе [44] и разделе 3.1 полагается, что система асимптотически устойчива и параметры объекта известны). В четвертой главе рассматривался линейный стационарный объект управления (раздел 4.1) и нелинейный объект управления (раздел 4.2), подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения конечномерного квазигармонического возмущения. Была поставлена и решена задача компенсации возмущения. Для решения этой проблемы в главе синтезирован наблюдатель возмущения в предположении его конечномерности и квазигармоничности. Новое представление модели возмущающего воздействия позволило построить его наблюдатель с дальнейшей компенсацией, а также при помощи этого алгоритма решить задачу идентификации неизвестных частот возмущения. В отличие от работ [33, 40, 44] рассматривался общий случай квазигармонических возмущений: в работах [33, 40, 44] был рассмотрен случай компенсации возмущений и синтеза наблюдателей для сигналов вида p(t) = С0+А sin(cot + ф), где параметры С0, А, о 0 и р являются неизвестными. В сравнение с результатами [19 - 21, 43, 47, 49] данный подход позволяет строить регуляторы, представленные уравнениями (4.37) - (4.40) и (4.68) - (3.71), имеющее размерность Ъп +1, что положительно отличается от размерностей регуляторов рассмотренных в[19-21,43, 47, 49]. В частности в работах [20, 47, 49] предложены схемы синтеза регуляторов имеющие размерность 4л+ 2, а в [43] размерность наблюдателя достигает 5п \. В отличие от работ [30, 31, 46, 51] данный подход позволяет строить наблюдатели квазигармонических сигналов по косвенным, а не прямым измерениям как в работах.
Полученные результаты превосходят решения, представленные в работах [44, 45], так как в отличие от [44]: неизвестен диапазон значений частоты со (в работе [44] известна нижняя граница со); структура данного регулятора является простой в сравнении с [44]; размерность регулятора, полученного в разделе 3.1 равна и+ 4, а в разделе 3.2-4, что ниже, чем у аналогов [44] (размерность регулятора в [44] 2«+ 6,); Также следует отметить, в разделе 3.2, в отличие от аналогов предполагается, что объект управления может быть неустойчивым и его параметры неизвестны (в работе [44] и разделе 3.1 полагается, что система асимптотически устойчива и параметры объекта известны). В четвертой главе рассматривался линейный стационарный объект управления (раздел 4.1) и нелинейный объект управления (раздел 4.2), подверженный влиянию внешнего неизвестного возмущения конечномерного квазигармонического возмущения. Была поставлена и решена задача компенсации возмущения. Для решения этой проблемы в главе синтезирован наблюдатель возмущения в предположении его конечномерности и квазигармоничности. Новое представление модели возмущающего воздействия позволило построить его наблюдатель с дальнейшей компенсацией, а также при помощи этого алгоритма решить задачу идентификации неизвестных частот возмущения.
