Введение к работе
Актуальность проблемы. Большинство объектов управления, используемых в технике, являются непрерывными. В то же время дтя реализации управления все большее применение находят средства микропроцессорной техники, использующие представление информации в дискретной форме. Методы синтеза дискретне-непрфывных систем лправления развиты в значительно меньшей мере, чем методы синтеза непрерывных систем.
Интсгратьные критерии качества, предъявляющие к системам управления требования на основе косвенных показателей качества, имеют существенные недостатки, связанные со сложностью выбора весовых коэффициентов по требуемым прямым показателям качества. Поэтому перспективными дтя решения задач синтеза представляются методы, опирающиеся на прямые показатели качества, которые могут быть заданы с помощью эталонного переходного процесса. Однако эти методы или не учитывают (метод обратной задачи динамики) или косвенно учитывают (метод агрепгрованных переменных) ограничения на )іірааіяющее воздействие и вектор состояния.
Целью работы является разработка алгоритмов синтеза дискретно-непрерывных систем управления без учета и с учетом реальных ограничений на управляющее воздействие и вектор состояния на основе кріггерия. характеризхтощего отклонение переходного процесса в системе от эталонного, и улучшение на их основе свойств синтезированных систем управления.
Реализация поставленной цели требует решения следующих задач:
на основе анализа критериев качества использлтемых в различных методах синтеза систем управления, выбрать критерий, позволяющий синтезировать систему управления на основе прямых показателей качества чарактфизующих отклонение переходного процесса в системе управления от эталонного;
разработка более точных процедур линеаризации дискретно-непрерывных систем управления по сравнению с с>ществ\тощидш подходами на основе использования численных методов решения дифференциатьных уравнений;
разработка процедуры синтеза нелинейных дасіфєтно-непрерьівньгх ;истем управления без учета ограничений;
разработка процедуры синтеза нелинейных дискретно-непрерывных систем управления с учетом ограничений на }тгравляющее воздействие: и вектор состояния;
разработка программных средств, реатиз\тощих процедуры синтеза нелинейных дискретно-непрфывных систем управления без учета и с учетом ограничений на \тгравляющес воздействие и вектор состояния.
Налчная новизна полученных результатов состоит в разработке процедур синтеза алгоритмов управления нелинейными дискретно-непрсрыв-ными системами во временной области без учета и с учетом ограничений на утгравляющее воздействие и вектор состояния, сводящих синтез к решению системы линейных алгебраических уравнений, и линеаризации нелинейных дискретно-непрфывных систем управления на основе численных методов решения дифференциальных уравнений.
В диссертации защищаются следующие основные положения:
обоснование прямого квадратичного критерия качества, характеризующего отклонение переходного процесса в системе управления от эталонного в моменты дискретизации, для синтеза дискретно-непрерывных систем управления;
процедуры линеаризации дискретно-непрерывных систем управления, основанные на численных методах решения нелинейных дифференщіальньгх уравнений, и заменяющие нелинейные дифференциальные уравнения, описывающие объект управления на каждом шаге дискретизации по времени, на линейные;
алгоритмы синтеза дискретно-непрерывных систем управления без }чета и с учетом ограничений, основанные на задании желаемых свойств с помощью эталонного переходного процесса и представлении управляющего воздействия на интервалах дискретизации по времени в виде взвешенной суммы линейно независимых функций.
Практическая ценность работы. Полученные в диссертационной работе результаты позволили:
утгростить выбор желаемых свойств синтезируемой системы управления за счет использования прямого критерия качества, характеризующего отклонение переходного процесса от эталонного;
повысить точность достижения эталонного переходного процесса на несколько порядков за счет увеличения числа линейно-независимых функций, используемых для формирования управляющего воздействия на
интервалах квантования по времени и применения более точных процедур линеаризации;
увеличить период дискретизации по времени в системе управления без потери устойчивости;
разработать алгоритмическое и программное обеспечение для синтеза нелинейных дискретно-непрерывных систем управления без учета и с учетом ограничений.
Реатнзация результатов работы. На основе предложенных процедур разработан пакет программ для синтеза нелинейных дискретно-непрерывных систем управления без учета и с учетом ограничений на управляющее воздействие и вектор состояния. Разработанный пакет программ используется, на ОАО "Ростсельмаш" при модернизации технологического оборудования. Использование разработанных процедур при модернизации системы управления машины лазерной резки листового проката позволило увеличить период дискретизации по времени в системе управления в 2 раза по сравнению с ранее существующим, уменьшить величину погрешности резки деталей в 1,4 раза и повысить производительность оборудования в среднем на 8%.
Разработанный пакет программ также используется при изучении дисциплин 'Теория управления" и "Автоматизированное проектирование РТС" на кафедре "Информационные и управляющие системы"' Ростовской-на-Дону государственной академии сельскохозяйственного машиностроения (РГАСХМ).
Исследования по данной теме велись в соответствии с планом научно-исследовательеюгх работ, проводимых в РГАСХМ по темам: "Алгоритмы синтеза дискретно-непрерывных систем утграаления и их программная реализация" (государственный регистрационный номер 01.9.40007129) .и, "Алгоритмы синтеза нелинейных дискретно-непрфывньгх систем управления., на основе численных методов решения дифференциальных уравнений" (государственный регистрационный номер 01.9.60008368).
Апробация работы. Основные результаты, полученные в., диссертационной работе, докладывались и обсуждались на ежегодных конференциях профессорскс-преподавательского состава РГАСХМ в,.1996, 1997 и 1998 гг.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано , 7 печатных работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех основных разделов, заключения, списка лтературы, приложений и содержит 142 страницы основного текста, 56 рисунков и 4 приложения.
![Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс]](/i/i/4409/168295.png "Рациональное управление системой психологической помощи на основе медицинского мониторинга и организации психопрофилактического процесса [Электронный ресурс] Склярова Татьяна Петровна")
