ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 681.5

Технічна механіка, 2014, 2, 79 - 92

Синтез субоптимальних компенсаторів збурень у формі спостерігача розширеного вектора стану

Хорошилов С.В.

      Метою статті є синтез компенсаторів збурень у формі спостерігача розширеного вектора стану з урахуванням обраного критерію оптимальності і обмежень, що забезпечують задані показники якості перехідних процесів. Запропоновано нові процедури синтезу компенсаторів збурень, що субоптимальні за критеріями мінімуму норми H2 або H? , з урахуванням обмежень на розташування полюсів передавальної функції замкнутої системи, які визначають необхідні показники якості перехідних процесів у спостерігачі. Такий підхід дозволяє забезпечити необхідну точність оцінювання збурень при наявності перешкод вимірників. Розв’язання задачі знаходження субоптимального спостерігача виконано з використанням методології оптимізації H2 і H? , а також апарата лінійних матричних нерівностей. Проведено дослідження в часовій і частотній областях синтезованих компенсаторів, що ілюструють особливості використання та ефективність розроблених процедур. Результати статті можуть бути використані на практиці для вирішення задач керування в умовах невизначеності при наявності істотних перешкод вимірників з використанням двоконтурної схеми, коли зовнішній контур (регулятор) реалізує критерій стабілізації, а внутрішній (компенсатор) – критерій компенсації або зменшення впливу збурень.

компенсатор збурень, розширений вектора стану, спостерігач, норма передавальної функції, перешкода, лінійні матричні нерівності, обмеження на розташування полюсів, сингулярні числа

1. Кортунов В. И. Управление динамическими объектами с компенсаторами возмущений на основе итерационно-инверсных моделей / В. И. Кортунов // Авіаційно-космічна техніка і технологія. – 2003. – Вип. 23/2.– С. 98 – 104.

2. Потапенко Е. М. Синтез и анализ робастной системы управления маневрирующего космического аппарата / Е. М. Потапенко, В. Г. Бичай // Космические исследования. – 1998. – Т. 36, №. 4.– С. 399 – 406.

3. Chen Z. Active disturbance rejection control of chemical processes / Z. Chen, Q. Zheng, Z. Cao // 16th IEEE International conference on control application. – 2007. – P. 855 – 861.

4. Schrijver E. Disturbance observers for rigid mechanical systems: equivalence, stability, and design / E. Schrijver, J. Dijk // ASME Journal of dynamics systems, measurement, and control. – 2000. – Vol. 124.– P. 3 – 11.

5. White M. T. Improved track following in magnetic disc drives using a disturbance observer / M. T. White, M. Tomizuka, C. Smith // IEEE/ASME Trans. On Mechatronics. – 2002. – Vol. 5, No.1. – P. 539 – 548.

6. Yang X. Capabilities of extended state observer for estimating uncertainties / X. Yang, Y. Huang // Proceeding of the American Control Conference. – 2009. – P. 3700 – 3705.

7. Gao Z. Active disturbance rejection control: a paradigm shift in feedback control system design / Z. Gao // Proceeding of the American Control Conference. – 2006. – P. 2399 – 2405.

8. Alexander B. X. S. A novel application of extended state observer for high performance control of NASA’s HSS flywheel and fault detection / B. X. S. Alexander, R. Rarick, L. Dong // Proceeding of the American Control Conference. – 2008. – P. 5216 – 5221.

9. Zhou K. Robust and optimal Control / K. Zhou, J. C. Doyle, K. Glover. – NJ : Prentice-Hall, 1996. – 596 p.

10. Chilali M. Robust pole placement in LMI regions / M. Chilali, P. Gahinet, P. Apkarian // IEEE Trans. on automatic control. – 1999. – Vol. 44. – P. 2257 – 2270.

11. Chilali M. H? design with pole placement constraints: An LMI approach / M. Chilali, P. Gahinet // IEEE Trans. on automatic control. – 1996. – Vol. 41. – P. 358 – 367.

12. Nesterov Y. The Projective method for solving linear matrix inequalities / Y. Nesterov, A. Nemirovskii // Math. Programming Series B. – 1997. – Vol. 77. – P. 163 – 190.

Copyright (©) 2014 Хорошилов С.В.

Copyright © 2014-2018 Технічна механіка