автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Нелинейные преобразования алгоритмов прямого адаптивного управления непрерывными объектами

дальневосточное отделение российской

АКАДЕМИИ НАУК рИН^ТИ^уТ АВТОМАТИКИ И ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ

На «разах рукописи ЕРЕМИН ЕВГЕНИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОи^ЛЗОЬЛНЯ!! АЛГОРИТМОВ ПРЯМОГО ЛДлИТШ!ПОГ<'г УТТУЛи.. 'К; ■ ь .. ЯЕПРВУЫШШЛШ оиЪЕК'ГЛЛШ

05Л3.01 - Управление техилчсскигс спстега,:

Л втор сф ера г

диссертации на соискание ученой стея^л? доктора технических наук

Зладивосто:: 1934

Работа выполнена в Благовещенском политехническом институте и Кыргызском техническом университете

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ФРАДКОВ А.Л., доктор технических наук, профессор ФИЛАРЕТОВ В.Ф., доктор физико-математических наук, профессор АШЕПКОВ Л.Т.

Ведущая организация - Институт. Проблем управления РАН

на заседании специализированного Совета Д 003.30.01 Института автоматики и процессов управления ДВО РАН по адресу: 630041, г.Владивосток,'ул.'Радио, 5.

С ."иссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Зашита состоится

час.

Автореферат

Ученый секретарь специализированного Совета, доктор технических наук, профессор

- 3 -

ОЕЦМ ХЛРДКТЕКХ'ПШ. РАЕС1У

Атуалькосхъ проблеки. В настоящее время направление развития теории автоматического управления подчинено решетга задач, 1соторыз додхни способствовать повышенна эффективности производства и пэрэводу экономики на путь интенсивного развития, что невозможно бэз разработки новых средств автоматизации и совершенствования методов проектирования технических систем управления. Состояние современного уровня автоматизации различиях технологических процессов характеризуется широким применением средств внчислительноЗ техники, з частности, гаюропроцессоров и персональных компьютеров, обладгашх новыми возможностям с позиции проектирования систем управления, ко требующих как развития сущэствупщгх способов синтеза алгоритмов управления, таге л внедрения в практику инженерных методик их построения.

Хорошо известно, что одной из наиболее характерных черт современного промышленного производства является стремление к совзрсенст-вовашго тезнолопзЗ, повыеэншэ производительности технологического оборудования и увеличения единичной мощносга технологических згрегз-тов. Наряду с этим, происходит усложнение динамка объектов управления, сказывается рост числа нестационарных и нелинейных объектов. При этом, объективный характер развития современного производства сопровондаэтся непрерывным возрастанием требований к качеству функционирования технических систем, которые необходимо учитывать на этапе разработки систем автоматического управления технологическими процессами.

В последнее время все больнее применение находят методы теории адаптивных систем, позволякше разрабатывать системы автоматического управления, обеспечиващие нормальный режим функционирования динамических объектов з условиях априорной неопределенности.

К числу работ, в которых рассматриваются общие подходы построения систем адаптивного управления, могут быть отнесены работы по системам со скользящими режимами, по бинарным системам, а такзе большое число работ по ■беспоисковым адаптивным системам управления с. эталонной моделью (АСЭМ). Однако, теория адаптивных систем еце находится на стадии своего формирования, в силу чего, существует значительное разнообразие точек зрения, направлений и методов, большинство из которых используется при анализе и синтезе непрерывных, дискретных и гибридных систем адаптивного управления динамическими объектами. Наиболее полю эта результаты излекекы в работах А.А.вельд-

баума, Я.З.Шпкина, С.В.Емельянова, А.А.Воронова, Б.Н.Петрова

A.А.Красовского, В.В.Солодовникова, В.Ю.Рутковского, Ю.И.Неймарка

B.А.Якубовича, В.К.Фомина, В.П.Еивоглядова, А.А.Растригана, В.Я.Кат-ковника, С.Д.Землякова, И.Н.Крутовой, И.Б.Ядыкина, В.Н.Букова В.В.Казакевича, Р.М.Юсупова, Ю.М.Козлова, В.Г.Сраговича, В.И.Уткина Д.П.Деревицкого, А.Л.ёрадкова,- А.Ы.Шкунова, О.Ю.Кульчицкого А. В. Тимофеева, Ю.А.Борцовй, А.А.Первозванского, В.Е.Яковлева, Н.Д.Поляхова, В.М.КунцеЕИча, К.Ландау, Р.Беллмана, В.М.Попова К.Острема, Л.Льшга и др.

В большинстве случаев синтез беспоисковых АСЭМ осуществляете, на основе прямого метода Ляпунова, метода градиента пли критерия га перустойчивости. Наиболее полные результаты в этой области получек •с помощь» прямого метода Ляпунова. Тем Ев менее, несмотря на достаточно.- глубокую проработку задачи синтеза адаптивных систем управления, сравнительно мало внимания уделяется вопросам проектировани. беспоиюсонд АСЭМ, предназначенных дум промышленного применения.

Одна пз актуальних проблем проектирования, относящаяся к систе мам класса бэспоясковкх АСЭМ, связана с расширением сэмейства адап тпвннх алгоритмов и формированием на síx основе типовых проектных ре пений, в частности, в виде банка базовых структур контура адаптации с целью VJ. последующего использования на этапе выбора, а такга срав нательного анализа альтернатив а вариантов построения система управ лс-ния конкретной динамическими объектами. Такой подход позволяет во-первых, прл нахоздениа наиболее лододашего варианта построена контура адаптации пспсгльзовать дополнительные возможности за сче анализа расширенного набора допустишх структур. Во-вторых, наличи банка типовых резаний, в ряде случаев» упрощает процедуру выбор требуемого адаптивного алгоритма на этапе разработки беспоисковы АСЭМ, за счет использования алгоритмических модулей, ориентирован них на определенней класс непрерывных объектов управления. .

Подход к ревбнаг отмеченной проблема проектирования коззт быт различным. Однако, в качество продуктивного метода, позволяшег синтезировать достаточно пирокий спектр алгоритмоз адаптивного jn равлэкия, например, опираясь на введение в процедуру синтеза беспо исковых АСЭМ специального Ёэлинейного преобразования координат си с тела, следует считать метод синтеза, разработанный И.Ландау и осно ванный на сочетании свойств гиперустойчизости к положительности ди намических систем.

Априорная неопределенность только одна, ко далеко не единствен

ная трудность, с которой приходятся сталкиваться при разработке систем автоматического управления. В частности, значительное число технологических процессов обладает запаздыванием, пренебрежение ко-торюд часто приводах и ухуданив качества функционирования или пото-рэ работоспособности систами управления. Прикэра таких объзктов uoz-Ео встретить в авиация, а хиютбской, нефтяной и лэгкоЗ промшш:!-зостях, а такгэ в катадлуртаь ирряггцин п других отраслях прогяг:;«

ЛЭННОГО ПрЭИЗВОДСТЕП.

йсслэдоваЕшз раглкныг аспэктов систем с запаздыванием посватан;! работа Л.С.Понтрягкнз, Н.Н.Красовского,* Я.З.Цшзоша, Б.В.Соха ■ довникова, В.В.Колмановекого, М.А.Красносвльского, А.В.Солодовп, Д.Д.Кюсиса, Л.Э.Зльсгольца, С.Б.Нзрнпна, Ю.М.Регпша, А.Г.Бутковс-кого, Ф.Л.Чарноусько, Р.Т.Шусзвского, Р.Габасова, ©.Ы.КирагэБо:;> С.А.Догановского, В.Н.Лрална, Г.В.Синайского, В.Н.Зубова, А.Хала-ная,. Х.Гуреадотго, В.Резггна к др. Одяако, вопросам разработки аяга-тггагх систем управления глнекзчеспая обт-ектамм с запйздйгакием посвящено сравнительно нэбольсоз кодггестЕо публикаций. Главки i со ргзом, это рэбогл З.Л.ЯкубсЕкчз, В.ПЛ'^эгллдстгз, А.У.Шкувгсза.. А.И.Шублздза. Ocí этсм, нескольку практика в ncc&insi поставляем ss-дачн упрзвлзняя объекта«! с зепвзднвввкем по состояний, по управлению пли нейтрального тала, функцкоафущиэ з условиях нзлэтвд мс плл йеоЗ С73С8Ш ацркорноЗ гесгоеделенностн, приязненна теория шрусхоЗссюста для дгшого кдзсса Сэспоискознх АСЗМ требует допел. • Еятелького развития я обоснования.

.Ташл обр""о , - т""1 *>, i^jvii^t ел " оэ нзучзоз

пппелздоо?» t i з *" ~ с * грозаккя езс

сопскоик ¿C'r1 *••»«• ~ ±5 г l ^о ¿чзгвоста,

233x110 КОТСГ —' Г ■"<• n W СКСТ9К 8BTG-

штячвекего " 1 - ' ° 5СЛЭ 'Л

т?.ж: с папазяшгнкза различного ттш.

CC-S7CÜ? 3 рвВВКМЯ гпгодя ЛЗООКПфОЗЗЕЙЛ aZ2ZT¿£S£X?. систем упрзвяэнкл кяссс? Сеспонскзз;™ ACSM на озеобэ критерия ги^эр-устойчивостл, о хгржзнен'км спг-пнгльного нелтнейкогэ преобразован::': кесрдзЕг'? скотени, ч его нкхгльзоггнж* при построения здяггазян: коятуроз з слс-тзмах ргзлячзаги дзешичэсккш объектам.:,

аошчэя соьчкс г-лаадьзанзеч по ссстойкшз, у'трзалежт и кзЕтрчл'— ного тпги,

Зсйсгш в csú : :

- б -

тойчнвых и диссипативно-гиперустойчивых (Д-гнперустойчквых) адаптт ных систем управления непрерывными объектами, в том числе обладают запаздыванием различного типа.

Обоснование применения метода нелинейного преобразования фаз( ш координат при синтезе беспоисковых АСЭМ.

• Обоснование.перехода от исходной системы к преобразованной П] исследовании гиперустойчивости систем управления для объектов с з< паздаванием.

Разработку методики генерации типовых проектных решений для п: строения адаптивных контуров беспоисковых АСЭМ.

Яеясди исследований. Основу методологии исследований составлю теория гаперустойчивости и концепция положительности динамичесш систем. При развитии метода синтеза СеспоискоЕых АСЭМ использовал; подход, связанный с нелинейным преобразованием координат и основах ный на применении в теорш управления алгебр Ли и групп Ли.. Kpoj того, е работе использованы обще методы теории управления, Teopi устойчивости, теории систем, теории адаптивных систем, а такзе тес рия дифференциально-разностных уравнений и теория матриц.

gawHoa новизна. В диссертации:

Разработана методика исследования свойств пшерустойчиЕос: преобразованных систем управления, полученных в результате Еелине* ного преобразования фазовых координат.

Развит метод исследования гиперустойчивости и свойств полога тельности преобразованных систем с запаздыванием различного типа.

Обоснован метод синтеза непрерывных и гибридных адаптивна систем управления непрерывными объектами в классе беспоисковых ACS с использованием нелинейного преобразования координат. Получены ус ловия, обеспечивавшие работоспособность синтезированных систем пр наличии помех. Бешены задачи синтеза бэспоискоБых АСЭМ при использс вании явных и неявных моделей. Проведена модификация ряда известна алгоритмов настройки основного контура беспоисковых АСЗМ.

Обобщен метод синтеза алгоритмов беспоисковых АСЗМ для объекте с запаздыванием по состоянию, нейтрального типа.и по управлению.

Предложена методика синтеза адаптивных систем управления с не явной эталонной моделью для систем циклического действия. РазЕ2 метод синтеза беспоисковых АСЗМ для систем с заданной. степенью ус тойчивости, а также использующих адаптивные ПИД-регуляторы.

Разработана методика формирования набора типовых решений д.: проектирования алгоритмических модулей беспоисковых АСЭМ различно-

назначения.

Практическая ценность ц внедрение результатов работ..

Основные результаты диссертационной работы были получены автором при проведении госбюджетных и хоздоговорных НИР, которые выполнялись в 1984-92 гг. в рамках: координационного плана вузов страны в области технической кибернетики на.1982-85 гг., раздел 1.3; координационного плана АН СССР на 1981-85 гг., раздел I.12.8.4; плана НИР по АН Киргизской ССР на 1985-90 гг., проблема I.12.1.4, и др.

Результаты, полученные в работе являются теоретической и методической основой для проектирования а разработки систем управления динамическими объектами з условиях априорной неопределенности, обладающих высокоэффективными контурами параметрической самонастройки.

Практическая ценность полученных результатов подтверждается их использованием при решении ряда практических задач, выполненных под руководством и при непосредственном участии автора: разработаны алгоритмические и прогрзмше модули локальной адаптивной системы управления уровнем воды в магистральном канале ir. Бишкек); разработана система адаптивной стабилизации положения оптического дефлектора по каналу вертикальной разверки сканирующего устройства (г. Бишкек); разработан адаптивный регулятор системы станок-приспссобление-шст-румент-дэталъ для станков с числовым программным управлением (г. Москва); разработан и изготовлен макет сменного модуля.аналогового персонального компьютера АБК-5 типа "беспоисковый адаптор" ;г. Москва); разработан адаптивный ЩЦ-регулятср для систем управления объектом специального назначения (г. Смоленск).

Научные положения, выводы и рекомендации, полученные з диссертации, монографии и статьях автора, использована при подготовке и чтении курсоз: "Теория автоматического "Оптимальные и

адаптивные системы" на кафедре "Автоматического управления" Кыргызского технического университета; "Современные методы разработки систем автоматизации" на кафедре "Автоматизации технологических процессов и производств" Благовещенского политехнического института.

Внедрение результатов диссертационной работы продолжается. Kosh актов и справок о внедрении прилагаются.

На зсшипи выкосаяся:

Методика исследования свойств гапэрустоЯчиЕости преобразованных систем управления, полученных в результате нелинейного преобразования .фазовых хоордиаа? линейных динамических объектов, в тем числе обладающих различны*« типшга запаздывания.

- з - .

Развитие, обоснование и применение метода синтеза беспоискоЕЬ ACSM для непрарывных объектов с использованием критерия гиперустог чиности и нэлзнейюго преобразования фазовых коошшнэг.

.Метод синтеза бэспокековах непрерывные и гибридных АСЗМ для ли нейккх динамических объектов с запаздыванием по состоянию и нейтра льного типа, а также для объектов с запаздыванием по управлению.

Обоснование и примбгйнкэ метода синтеза бесяоисковых ACSM д." систем циклического действия, а также систем с заданной степенью ус тойчнзссти.

Развитие методики «пягэза алгатяшЕа ПЭД-регузяторов.

А'етозиха прсектпсозання здаппшых хонгуров беспсиековкх ACSV использованием банка -mzczüx npoexrsEsa л.~сритаичоски2; модулей.

.аосаатя рсМат. Ос^онзе подо хэ-сия и отдельные результат: ~а:отн лсхлазазалась *д ос>сузааш» на s-та Нэядуаасовш, ?-?и Bcs^ ■:сшйц и гсороссилскк, T-e;t Вгпхензлькса л 2-х Республикански: .•плдозиумах, 1:л>,сг;ларах, л-;сла;с, :;с;;йо1:о:п:иех п совещаниях, а именно: ::izz Зсесо.кшоД :«ло;.о <;о слотйм-jm (Звенигород, 15£о'.,

•¡•а 'I -еспуб-^айс:--:^ ^учкс-лш-ичооко;: ксяфэракдаи "Гибкие азтсма-:лз:грааг:*ы5 и /гссм'-жоньн:; рсботи" (Фрунзе, 2963), н:

-ее;:ублпкалс:хсЛ изу^-лкажгичесжЛ хойСораяшга мсшшх учс-кыд "Применение аереональных :<смль»гсрсй э катодном хозяйство" (Срунзе, 158S j, на Всесоюзной ¿мучке- "етапчоехсп конференции "Состояние перспективы развития злектротахнологда" - ху Б^нардосовские чтение u-ваноЕо, I93S), на I" Международном семинаре "'Научное космические приборостроение" (Фрунзе, ХгЗЭ), на Региональной научно-твхническ:2 конференции Средней Азии и Казахстана "Методы и средства повышения эффективности мзяикостроительного производства" (Фрунзе, I9S9), на Международной молодежной научно-технической конференции "Актуальнее проблемы информатики, управления, радиоэлектроники и лазерной техники" (Пушкино, IS39), на Всесоюзном научно-техническом совещании "Теоретически е и прикладные проблемы создания систем управления технологическими процессами" (Челябинск, ISS0), на Всесоюзном семинаре "Адаптация и оптимизация систем на основе принципа обобщенной работы" (Фрунзе, IS90), на III Всесоюзной я 17 Всероссийской научно-техкической конференции "Динамика процессов и аппаратов химической технологии" (Воронеж, ISS0; Ярославль, IS34), на 5-ом Ленинградсксм симпозиуме по теории адаптивных систем "Адаптивные и экспертные системы з управления" (Ленинград, 1991), да п Всесоюзной научно-технической кокфесегакл "Дйя&чические о^хгля электрических мааин и олент-

рсприЕодов" (Бяжзк, 1391"3 17 Г'згдун^родцО" паяной КСР#Зр8НШ5Г "Методы киберзэтнтс: гггг-га-гстлолсг.гтпстс™ прокзсссв" ('йсюзг-., 1994), Я1в Зге! З^ро^г СП /с"тг?а<5?г Сотого! Г&ог^хоп (!Пск?с, 1994), на Узиогнарощсг? сякпэггуг'е "K3.vKOSf.csi0

тзхколзпп: к п?здл?!г: гг. г гггггютроптольеог г. !!3таллур-

пгеоског ггрс'ллзхэгпгосглх" (Коиссх<амок-вк-/лурв, 1994).

Публикации и 'личный вк-'-ас автора. По материалам диссертация опубликовано 35 печатных работ. Осяоиш? результаты научных исслэдо-ваний по томе диссертации содортатся в 33 работах, в том числе в одной монографии и десяти авторских свидетельствах, приведенных в списке публикаций автореферата.

В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат следущие научные и практические результата: в [1] - обоснование и разработка подхода к построению беспоисковых АСЭМ, а также синтез алгоритмов настройки параметров адаптивных контуров; в [7,11,13,14, 20,23,27,31,32] - постановка задачи, метод решения, доказательство утверждений; в [8,19,24] - постановка задачи, метод решения и алгоритмы адаптивных систем; в [3,5,6,9,12,15-17,22,25] - метод улучшения качества функционирования контуров адаптации, способ упрощения технической реализации адаптивных систем, синтез алгоритмов функционирования и разработка структурных схем.

Объел и апуутцра работы. Диссертация состоит из введения, основной части (б глав), заключения, списка литературы и приложения. Основная часть разбита на два раздела. Первый раздел, содержащий четыре главы, посвящен разработке методов построения гиперустойчивых и дисскпативно-гиперустойчивых беспоискоЕш: адаптивных систем управления непрерывными объектами, включая.и объекты с запаздыванием по состоянию, управлению и нейтрального типа, с использованием'в процедуре синтеза- алгоритмов.самонастройки бёспсисковых АСЭМ нелинейного преобразования фазоЕых координат .объекта управления. Второй раздел, содержащий две главы, посвящен методу проектирования алгоритмических модулей Сеспоисковых АСЭМ, на основа генерации типовых пр-оектных р"е-гений при построении контуров адаптации, а также применению этой методики в прикладных задачах адаптивного управления конкретными объектами и при автоматизации алгоритмического проектирования беспоис-ховых АСЭМ. В приложении приведены доказательства утверждений и документы, подтверждавдие внедрение результатов диссертации. '■ Объем работы 371 машинописная страница, в тем числе основного текста 240 страниц, 10 таблиц, 51 рисунок л список литературы, содержащий 244

- in -

наименования.

Автор выракает благодарность д.т.н., профессору А.М.Цыкунов который обратил его внимание на проблему синтеза гиперустойчив систем адаптивного управления, а также коллективам кафедр "Автомат зации технологических процессов и производств" БШ и "Автоматическ го управления" КТУ, благоприятная обстановка в которых спосоСств вала выполнению данной работы, особенно признателен автор H.H.Горб ной, А-П.Докучаеву и др., которые под руководством и непосредстве ном участии автора выполнили большой объем работ по внедрении.

содержание работы

Ео введении диссертации, указаны актуальность и современн. состояние исследуемой проблемы, цель и новизна работы, рассматриз ются научная и практическая значимость полученных результатов.

Первых раздел диссертации посвящен разработке методов пострс-ния таперустойчивых (асимптотически гиперустойчивых) и Д-гиперустс", чивых беспоисковых адаптивных систем управления непрерывными объе: тами, в тем числе и объектами с различными типами запаздываний.

3 первой главе излагается общий подход к решению задачи синте: алгоритмов адаптации беспоисковых АСЭМ для непрерывных объектов, с: кованный на введении в процедуру синтеза адаптивных систем управ.:-: ния нелинейного преобразования фазовых координат и опираюеийся : использование аппарата теории гиперустойчивоста и положительно с: динамических систем.

Для этой цела используются результаты теории гиперустойчив; систем, полученные в работах В.Н.Попова, В.А.Якубовича и развить И.Ландау, а также ыетод нелинейного преобразования пространства сс: тояния, разработанный Р.У.Брокеттом.

Предположим, что динамическая система описывается уравнениями

i - 1*1,(6),{')+ Bfx^ej.ujp),?) + f5(t), хо(9) = <р(9), ijQ) = <p<G), ue(p) *= ф(р), (1)

у = 1(х1(в),0, u = u(yi(e),2(t),r(t)), где (8)=z(t+e); ¿t (8)=x(t+8); ut (p)«u(t+p); 6e [-h.O]; pe i-T.C." h, т - скалярные величины; ss к"; ye к1-; ue к"1; see kl; rc

r(t)e к"; <p(0)s ch, ф(р)е i: - начальные вектор-функции; ch,ct -гоостранстза непрерывных ограниченных вектор-функций; А(.) н В(.) -отображения, удовлетворяйте условиям существования и единственности репввия уравнвшга (1) при заданных начальных вектор-функциях <р(9) п ;j>(p); i - Еоктор неизвестного параметра ^ 2; 2 - известное мно-г.эство Еозмоша значений вектора x=s(t) - вехтор состояния; ysy(t) - вектор выхода; u=u(t) - вектор управления; 2J=a(t) - вектор (матрица) настраиваемых параметров; r(t) - вектор задавак воздействий; i(t) - вектор вогмуггсспх воздействий.

Требуется определить алгоритм настройки параметров к - Р(7,_ (e),s(t),r(t)), {?.)

таким образом, чтобы при r(t)sO яг;

СП

х ürf(t)g2<it < 00, Се 3, (3;

о -

выполнялось одно из следуете цэлэвнх условий (цель управления;: lim.e(t) = lin (sM(t) - r(t)) = С„

t-ra ~ t-сг . (а 1

lira eft) = I in (yft(t) - y(t)) = Cr

совместно с цвязтпгм условием (asль гдаятзшг)

lin s(t)- • г const, (5 '•

"-»Cr

где rK(t) - вектор состояния явкой эталонной юдэди (SM); yk(v> -вектор выхода неявной квазис?этической гы, линейно связанный с :-'ее 'вектором состояния x,(t). Если г:э на объект управления действует неконтролируемое ограниченное по норме возмуеэпазе воздействие

¡¡r.(t){ « го = consx, Се 2,

то условия (4) заменяются на слздуш»: ' . Xirr. flе(t)а < б5 , С| = const У О,

t-w 1 ^

iia !] е {t) J '4 S •, 0 = const' > 0, ■

t-cc '

г условие (5) на предельное соогнссекм.

lim 3S(t) •$з?0.-= const. . '8/

t-a:

Следуя работам. В.А.Якубовича,. 3:Г.Срзговича, систему (1),--будек • считать адаптивной в классе S, по- сткопекип к'целевым условиям (¿), (5), или диссипативно адаптивной (Е-адаптквной). ко ухе по отнезеки? к;целевым условиям (7),'(3)т ■ если'мазанные условия выполняются для любых ;Г Z.

Для -репбкия сформулированной задачи осуществляется замена системы '(1) нз .эквивалентную, описываемую уравнения'«

е = Mét(8),Ü + B(el(6),xl(6),(J.l(p),|) + íf(t),

• eo(6) = <p0(6), ¿o(0) = фо(В), цо(р) = фо(р)' (5)

v = L(ei(9),ü,

fu = |i(vt (8),a>(t),r(t)),

. ~ (10)

[ж = P(v. (8),yt(t),ce(t),r(t)),

ГД9 et (6)=e(t+9); ¿t (6)=e(t+6);' (p)=^(t+p); 96 í-h,0]; p [-1,0]; a(.) и B(.) - отображения удовлетворящие условиям существо вания и единственности решения; р.(t) - преобразованный вектор управ ления; v(t) - обобщенный вектор выхода (формируется с помощью допол нительного устройства - компенсатора), который в зависимости от тип ЭМ, связан с векторами e(t)=xM-(t)-z(t) или e(t)=x„(t)-x(t). В ре зультате перехода от системы (1) к ее эквивалентному виду (9),(Ю) т.е. с выделением линейной стационарной части (ЛСЧ) (9) и нелинейно: нестационарной часта (ННЧ) (ю), появляется возможность непосредст венного исследования системы управления с помощью известного метод, теории устойчивости нелинейных нестационарных с^ртем с обратной сел-зью, а именно, критерия гиперустойчивости. Известно, следуя работа; В.М.Попова и И.Ландау, что при f(t)=0, для установления гиперустсй-чивости системы (9)-(ю) и, как следствие, системы (1), необходимо ; достаточно, чтобы ЛСЧ (9) отвечала требованиям положительности динамической системы, а ННЧ (Ю) удовлетворяла бы, так называемому интегральному неравенству Попова (ИНН) t

т](0,t) = - J ^T(s)v(s)ds £ - 71 = const, t > 0. (11)

о

Указанная методика синтеза адаптивной системы О ) включает в себя следующие этапы: получение эквивалентного описания системы ¡I этап); нахокдение решения ИНП и построение ННЧ системы (2 зтап); определение условий положительности передаточной матрицы ЛСЧ системь (3 этап); проверку выполнения целевых условий и свойств адаптивности системы (4 этап).

В реферируемой работе показано, что как для объектов с различными типами запаздывания, так и для объектов без запаздывания, монет быть выделен непустой класс гиперустойчивых систем, существенно расширенный за счет применения нелинейного преобразования элементов вектора состояния системы (9),(ю). С этой целью используются результаты, полученные Р.У.Брокеттом в рамках теории непрерывных групв Ли, позволяющие для системы é(t)=A(t)e(t), e(i)e к", построить формы q-ой степени, служащие элементами вектора e!4)(t) расширенного прс-

- (О -

странства состояний к r', q=2,3,... и обеспечивающие выполнение условия fle'4'Ц»ЦеЦ", при специально организованно« базисе.

Рассмотренный подход используется для выделения расширенного класса гиперустойчивых систем с помощью модификации ИНП вида (и), представленного следующим образом:

T)(0,t) = - X nT(s)v(s)llz|4ds > - 7*, q=0,1,2..... tX), (12)

о

где z=z(t) - некоторый вектор, явный вид которого уточняется на втором этапе синтеза адаптивных систем управления.

Во второй главе разрабатывается и исследуется метод синтеза беспоисковых АСЭМ для непрерывных объектов без запаздывания с явной ЭМ, основанный на применении критерия гитарустойчивости.

В реферируемой работе этот метод обоснован и применен для синтеза алгоритмов настройки параметров адаптивных рэгулятов с использованием специального нелинейного преобразования пространства состояния.

Рассматривается система, основной контур которой описывается уравнениями

¿(t) = Ax(t) + Bu(t) + f(t),

u(t) = x,(t)r(t) - ^(t)x(t), (13)

xtu> = + xie. 1=1.2,

где x(tje Rn; u(t)e Rm; r(t)s Rm; f(t)e жп; A,B,%ie - числовые матрицы соответствующих порядков, матрица xtc априорно заданы, -матрица1настраиваемых коэффициентов адаптивного регулятора. Уровень априорной неопределенности в системе (13) задан в виде

А = А(5), В = ВШ, L = LÍ O. X(t). = it(t), 3, ■;..' : (1 A) где матрица выхода L единичная, т.е. L=2, поскольку y(t)=x(t). делаемая динамика .• объекта управления определена явной ЗМ, списываемой уравнением.

:cM;t; •-- A4::M;t) * > (15)

Б результате разрешения ИНП вида (-12) при' s(t;¿eít>, з работе ■показано, что если адаптивный регулятор основного контура • системы (13) отвечает условиям структурного согласования Эрцбергера, то для 'лвбого ?е 2 можно выбрать матрицу а, обеспечивающую строгую положительность и вещественость матрицы

71(к) = GT(A.E - Аи )-,В = В,Н(<\Е - А, Г'З^,1, где н=ь: >о - матрица, удовлетворяющая рееени» уравнения Ляпунова ви-да'-нлм+А.н=-о<о. При этом, для любого rf(t) из соотношения (3!, для • доспибняя цели управления (первое условие (¿)), а' тзкхе целя адап-

тации

lim Xlv(t) = Xoi = В'"БН = const, lim X2v(t) = Xo2 = В'*'(A - AB) = const,

t"«CO

достаточно алгоритмы настройки матриц xiyi{t), i=i ,2, определить следующим образом:

<* Jt))^ « Р^.Ь» (в)г (s)Je(s)|4dß + ß" jiVj (t)rt (t)}e(t)S4 +

Ч О

* ß!, -lî^.tt)^ (t)3e(t)f), i = 1,2.....m,

at , (16)

(^(t))^ = - ß'til^1(s)xi (s)äe(s)fd5 - ^Jlvj(t)*i(t)|e(t)|4 -

- ß^^Cv^tJx. (t)|e(t)f), i = 1,2,...,n,

где (seiv(t)).it (x2v(t)).[ - j = 1,2,...,m, q = 0,1,2,..., коэффициенты матриц xlv(t),x2v(t); ß" .. ,p\,ß°. .-constiO, ß"^ .ß2jl, P2ji=cor.st>0 - числовые параметры составляших алгоритмов самонастройки, соответственно, их пропорциональных, интегральных и дифференциальных частей (ПИД-настройка); v (t),i\ (t),z. (t) - элементы соответствующих векторов; вектор v(t) сформирован в виде v(t)^Gre(t).

Аналогично системе (13).(15),(16), построена и система, в которой структура адаптивного регулятора, следуя работам И.Б.Ядыкина, задана с учетом свойств полной адаптируемости регулятора основного контура, т.е. в виде

u(t) = х (t)[r(t) - x.(t)x(t)J, ,17,

>V j /V /V * \ 1 i /

XcIt) = Xlv(t) + *le, 1=1.2, позволяшем обеспечить выполнение следующей цели адаптации: lim Jtv(t) = ^ = (Б^вм )-1bJb « const,

lim X2v(t) = Xo = (B^)"1BÏ(A - A J = const, t-*® ~ В этом случае алгоритмы ПВД-настройки матриц i=i,2, опреде-

лены следующим образом:

(^(t))^ = ßl, JV (sKr (S) - xj (s)z(s))l(e(s)fds +

О

+ (t)(r (t) - (t)x(t))fle(t )|ч + '

* P*j»tïtvi(t)tl*i(t> " ^J(t>2(t))|[e(t)|<'), i = 1Tb, (i2v(t)))t = - ^jJsi(s)âéJj(s)v(s)Je(s)I4ds -

(18)

ß2jixi(t)^j(t)v(t)i|e(t)84 - ß^^tx^t^.ttjvttjlec.)!4),

где r: j ( t ), ij- 1,2,...,n; J = 1,2....... q = 0,1,2,...; -

вэктор-столЗца гшряц v(t) n

Следует отмэтеть, что алгоритаы (16) и (18), используют ШЩ-на-стрзйку и физически рвелнзуемн и том cxpjss, когда даИ^рэнцкалыш© составляющие сфор'пгооваяп в процессе "реального дайззрзнпзфовэшя*'.

Для объектов управления со скадярнш входом к выходом, описшза-eî.rix уравнением

(р" = (bLpL + Y, b p' )u(t) + i(t) (19)

I j -C

и функционирующих в условиях априорной неопрзделешюсти f(t)=f|(t), a^a^Ç), ь t<= 2, 1=0,1,.. .n-1, j=o,i.при построении

систем с явной ЗМ, заданной уравнением следующего вида:

(р" *"е<р1>УнШ = (ьу +'"Êtb>J)r(t),

v»o j =о

для n-i-=i, все выше полученные результаты имеют место как частный случай. В работе показано, что при n-oi, для достижения цели управления

lin e(t) = lira (y„(t) - y(t)) =0,

t-но

следуя методике синтеза адаптивных систем управления, разработанной' И.Ландау, а также исключая возможность формирования алгоритма самонастройки за счет дифференцирования выхода объекта (п-ь-г)-раз, для объекта (19) можно построить адаптивную систему, описываемую уравнением адаптивного регулятора

;u(t) = {"¿^'.(»^(tJDo^tpiutt) + cYp\(3eîl(t))}c;'(p)r(t) ^

1st) I so

n- t-

n - 2

n - i ,

+ { 2 P 4t(t))}o;l(p)y(t), oo(p) = P >£celp

с явной ЗМ,. заданной-уравнением

V =о

Г» - 1

M V ,

(рп + 2 )y„(t) = (b"p + 2 b"p )r(t) - {Oo(p)cr(t))r (t), ,

v =o ) -O

на вход Которой действует дополнительный сигнал адаптации об-

ращающийся в нуль при e(t)=o и описываемый уравнением

г (t) = о'1(р)

Y Y.'i.o,,(P^llct)}{p,''Jo;1(p)c;1(p)u(t)>.-)

v so J SO

Y 2(0 г (p)i2l(t))(plMCl"(p)c;'(p)r(t)} +

sO J -O

n-i n-L-2

+ S E {o (p)i3i(tjjfp^'c;1 ер)«;1 (p)jr(t)}

v = О J rO

о4(р) = Р^'+ТЧу, О (р) « 2 * 'с2|, р1.

v =о v =о

а также с использованием контура адаптации, синтезированного в виде = PlL(pV'(р)с;1 (p)u(t)}v(t)[je(t)&\ i=1 ,2,... ,n-2,

эе, С t) = j3 {p^-'fpío-^pírítJJvttJIlett)!!4, Í=1 ,2.....n-1,

21 1 (20) ¿9l(t) = P3lípV* íp)o¡1(p)y(t)}v(t)Se(t)f, i=1,.2,...,n-1,

Ó(t) = Poro(t)v(t)Se(t)¡4, Р^.Р^.Рз,.^ = oonst > O,

где q = 0,1,2,...; алгоритма функционирования которого определены относительно обобщенного выхода

V(t) = (p""1+"s2Sip1)o¡1(p)e(t)I

г =о

и специально организовавшего вектора e7(t)=(<T'(p)e(t),po~1(p)e(t), ...,p*'V' (p)e(t)).

Откатим, что алгоритмы настройки (16),(18) и (20), при возмущениях удовлетворяла* соотногекшо (3), с-бэспечнвают адаптивность систем в заданием классе Е. Если аа везмуоешш являются постоянно дэйстЕуксаа.о:, ко отзечах2г.гди ссютноаека» (6), то как показано в работе, mosho ссугзствить еггрублзнио укззгннах алгоритмов с сомсаьзв известных прие;.;оь робгстпзацпи, сбь-спочився синтезированным системам

свойство в-здетгивностк.

Алгоритма адептззаг типа (16),(13) :: (20), являются odoc&sszsy. изезстзнх алгоритмов гдаятизках свстзд с явной ЕМ п совпадают с ноя левь б одном частно.'.; случае, когда q=o. Ксюз того, при ojo, летя эхе и солрягено с прсцздуроЗ ваЗорп кмпргткзге значения параметра <5, возникает возкзкзеегь построения хшсойбчостЕёшдх алгоритмов, з частности, отягшшхея высоким быстродействие:-!.

В тутъей главе рэзребатнвзетоя и исследуется х:этод синтеза адаптивных систем с неявной £'■! для кепроршпх объектов уяравлоагя без згпаздшггеш на основе гтржэнмяя зерпт&рия гппзрустсЛчнвости :¡ метода нелааэЯного прообргзовг;л:я пространства состояния.

.Метод построения б&споискоьи: ACSM с неявной S'.', опирается на результата работ И.Ландау,•Р.У.Брокотта, А.Л.Срадкова л связан с применением частотной теореш ЯкубоЕпча-Калмгша.

В реферируемой работе этот цзтод обобщен для систем, контура адаптации которцх синтозкроваш с псм.сцью вьодешя в процедуру синтеза видоизмененного интегрального юравэкства Попова, позьоляззгго существенно расширить comsscteo издоепглх слгсг.~:.*.ов, а srks8 нить стот штод кгк пли nccrpos;r.:.i c>ir¿s:,-. с сто-пзпъз устсД-

чивоста, так к пря разработка эдшшвпнх сястзм шхлэтеского действия.

Рассматривается с;:стс;-;а уярзадекяя объектом

хЦ) = Аг(4) + Ей(;) т -/а) = ^-а), :'(t) => с^уШ, (21)

где к1", о - кзкоторзя <пгсдогйЛ изтрзда сзотдототнуюйвго порядка, яояяэхвавя онрэделапиэ кз условий голзгзтэлыгоста передаточной «зтртл оСьектя л пр:: нзл:г;:з: уроэкя априорной псслродолонност:: гага (14). Упргвлжгро устройство зз.^от «руктуру, заданную одни'.! из сдэдугок урзптэпкЗ:

• и(4) = у >ЧШр)г(1;) - У

* (22)

и(4> = х,Г(п(р)"(») -где а(р)=й1вз{<1 (?)} - гтатрпцз, здекэнтгап которой являются задашгэ лккэйд« полило:.?! <1 (р), с.>'~(с1. (р> }-к, оператора дпфф^сонцарования. Исследуется такг:э и задача построения адаптивной систем управления для объекта (21) с адаптазшая регулятором, урэБназше которого, следуя работам С.В.Емельянова, определено слздугаим обрззем

иШ = З^О^ШПЫг^) - Зг(1:);?гЦ)УШ. (23)

3 уравнениях (22), (23) вектор задаших воздействий г<4)е к3 и сзсйс-тва его таковы, что 1-ые производные г'""' (1)5 а. (о,«), т.е.

/ < с«, 1 = 1,2.....к. (24)

о

Матрицы настраиваемых коэффициентов основного контура имеют вид -Х1(Ь)^1а§Сзг11а)}, х^Н <11а§{Ж1; )}, х, (* )=<иа5{^; ( )} 1=1,2, ¿=1,2,...,т, причем матрицы 5^) такзе диагональные, но элементами этих матриц являются б ^-функции.

: В работе показано, следуя работам А.Л.Фрадкова, что если вектор г(1:) удовлетворяет условия:»! (24), то при (*)ао,

и некоторых -х^сг),-/ (^)=оопзх, 1=1,2, соответствуют« устойчивым системам (21), (22) или системе (21), (23), з дабой- из указанных систем имеет место кзазиустановивоейся рваам, математическая модель которого определяет квззистатическуз 3" сдвдувзшм образом: _ ах,Ц) + Ву.о1Б(р)г(;) Зг01= " (атьтА;'в)-', (£с;)

Ао = А - ВХогс'гЬ7, У«(Ь) = Л,с*.), - 0ТужШ = Ь(р)г(45,

где матрица о выбрана с использованием следствия частотной теорэкк Якубсшпа-Калманз. а татет с помсеьй тесро:/;: Харитонова и ее модификаций, рассмотренных з рссогах З.й.Дхурх.

При эте.м, вел,-: для систем'(21), (22) или системы (21), (23), требуется схнггзаросй1& кезгурн ядая-гациг т=к:м сбразсм, чтобы при возмущения;: удовлетворяла- уедегга (5), сСесзчкзалось выполнешк .цел:!

- te -

управления

lim z(t) = lim ¡|D(p)r(t) - V(t)|| = 0, (26)

t-но t—со

то целью адаптации будет одна из следующих целей: . lim SE (t) = ffi . = const, lim ¡2 (t) = х = const,

. ч Ol J , i] Ott *

t~oo Л J_ A t-co '

lim в (t)se (t) =|Ko I = const, i = 1,2, j = 1,2.....m, (27)

t-co

а при векторе f(t), отвечащем условии (б), целевые условия (26

(27), заменится на следующие:

lim s(t) = lim SD<p)r(t) - v(t)| = Д =oonst,

t-co t-® „

lim ж t (t) = kqi . ^ j = const, lim ге (t ) = «e < ß41 j = oons: lim s (t)» (t) =|œ | « Ô = oonst, i=l,2, j=l,2,...,m.

t-чо "J J 1 J

Для системы (21 ),(23 5 , достижение целевых условий (26),(27; обеспечивается-как за счет выбора необходимой матрицы G, так и с пс мояью еле душа, алгоритмов настройки:

St(t) = diagfsign(dj (p)rj (t) ) ], Sa(t) = diag feign (v j ( t ) ) ], a> (t) = e" }|<l (p)r <B)|äz(s)fz (s)ds + se (О) +

О

+ ß" a fdLj <p)-j (t) = j (t ; ♦ j "f* ( I ¿j (p)rj ('t ) I ¡2 (t ) |4s j (t ) ),

3î2.(t)) = - ß* J\v (s)j|z(s)|)4z (s)ds + a; (0) -

J О

- P^IVDUzWra^t) - - ß'!^(|vj(t)|lz(t)i4zj(t)),

j = 1 ,2,... ,o, 0=0,1,2.....

Креме решения задач синтеза адаптивных систем с неявной SM, ; работе рассмотрены вопросы построения систем с требуемым качеств:* процесса управления. В частности, при т=1 показано, следуя работах Я.З.Шпкина и В.М.Попова, что для получения требуемого быстродействия системы управления при величине степени устойчивости заданной со значением \о , достаточно выбрать вектор с в соответствии со следующей формулировкой следствия частотной теоремы Якубовича-Калмана:

- полином GTIiT(?vE-A+Bx0jGTliT+\0E)+B должен Сыть, гурвицевым с положительными коэффициентами и иметь степень (п-1 ) ; где ä=\-5vo , A. =const, -œ<\ <0.

о о

В реферируемой работе поставлена и решена задача синтеза адаптивных систем циклического действия, имеется в виду случай, когда задающее воздействие r(t) представляет собой периодическую фуккцзэ времени r(t)=r(t+T), а возмушашее воздействие обладает или свойством квазистащюнаркости f,(t)so, где te[t;t+T ], t^o, на конечн:м

интервале т »2, или r(t)=i(t+T), т.е. является периодически.

Имеется динамический объект и основной контур регулирования, которые при и=1, описываются уравнениями

¿(t) = Âx(t) + bu(t) + î(t), y(t) = LT2(t), v(t) = gTy(t),

u(t) = v(t) + a>(t)v(t), v(t) = v(t+î) + r(t+T) - v(t), (28)

'± = const > 0, v(s) =0, - T < s ^ 0,

где г ft) - настраиваемый параметр регулятора, v(t) - дополнительный с:сгаал управления. Рассматривая функционирование системы (28) в условиях априорной неопределенности (14), з работе показано, что золи преследуется выполнение целевых условий

lira [r(t+T) - i>(t)] = 0, lin a(t) = гео = const,

то при существовании вектора g, удовлетворяющего условиям положительности ЛСЧ исследуемой системы, для достижения поставленной цели достаточно воспользоваться, например, алгоритмом настройки

:г(Ь) = ;v(s)v(s)ds + ßv(t)v(t) + гг(0), (29)

ли"

где ¡} ,ß = const >0, з сигнал осибки регулирования основного кснтура

•пстомч v(t)=r(t4-ï)-v(t), r(i?)=o, i=i ,2.....Построение беспслско-

зсй ACSM (28), (2Э), согласно методике применения. критерия гиперус-тсЯчивссти а задачах синтеза, основано на обеспечении свойств гипер-устойчивссти зквивавэнтноа система, описываемой уравнениями sit) = A0s(t) + bn(t) - '(t), c(t) = r,(t) - x(t), V(t) = gTiT£(t),

n(t) = - (X(t) - Xo)V(t) - (v(t) - v,(t)), Ao = A + Zabg™LT,

где 7j(t) - управлеш1е, формирующее хелгемое поведение вектора. s(t) в виде _

3 чехвесяой главе предлоЕено развитие метода синтеза гиперустойчивых адаптивных систем управления для объектов с последействием, с помощью которого обобщены некоторое результата, полученные для этого класса объектов как в рамках прямого метода Ляпунова, использующего функционалы Ляпунова-Красозского, так и на базе квадратичного критерия абсолютной устойчивости.

Предлагаемый метод наиболее близок к методу построения систем адаптации для объектов с запаздыванием, который был разработан A.M. ЦзкуноЕнм и опирался на фундаментальные результаты Н.Н.Красовского и В.Б.Колмановского в области исследования систем с последействиеми, а такгэ на основополагающие результаты, полученные В.А.Якубовичем и его учениками, при исследовании условий абсолютной устойчивости систем с сосредоточенными параметра?.?.!, с последействием и в ряде других случаев.

В работе наказано, что предлагаемое развита известного метода синтеза адаптивных систем управления косит принципиальный' характер и отличается не только модификацией процедуры синтеза, но и возмохнос-тьв построения новых алгоритмов настройки на основе щииэеэшш нелк-нейного преобразования пространства состояния и использования набора его видоизмененных вариантов, учитывающее ряд осоОэшостзё ионкрат-шх задач управления. Набор' допустимых видоизмененных вариантов пз-линейного преобразования связан с условиям разрешшэсти ИНН вида (и), которое mosho переопределить следушим образом:

17(0,t) =. - } nr(e)v(s)0(v,s,h)cls * - t$o, (30)

о

где h - время запаздывания, а функция <S(v,t,h), для всех tsc, i,:o::ет быть выбрана как из условия C(v,t,h)£0, так и согласно неравенству <&(v,t,h.)>0, ко в первом случае,-на функцию 0(v,t,h) требуется наложить дополнительнее требование: 0(v,t,h)=0 тогда и только тогда, когда |v(t)J=o для Бсех t^tj=const>o.

Отметим, что кроме у ко примененного ранее варианта но линейного преобразования вида, когда выбирается <S(v,t,h.)=j]v(t)[|ч, q=0,i,2,..., функция ®(v,t,h), например, монет быть любой из следуших: <5(v,t,h) = Sv(t)l4« + lv(t-h)S42, ®(v,t,h) = |v<t')l4.Jv{t-h)J4*.

®(v,t,h) = |vT(t)v(t-h)|qo, ®(v,t,h) = ■[vT(t)Qv(t)]4o, Q=QT>0, ®(v,t,h) = lQ(t)V(t-h)fo, Q(t)=QT(t)>0,

[vT(t)Qv(t)]"o . . '' „ T :

$(v,t,h) = —=,-:-, P (t)>0,. R=Hi>0, Q=Q >C,

' Dl(t-h)RT(t-h) + pQ(t) °

. V». A = o,i,2,...,.

причем приведенный-набор функций <5(v,t,h) монет сыть расширен.

' Рассматриваемая методика используется для построения алгоритаез .управляющих структур применительно -к различным.типам объектов с п:-следействием: с'запаздыванием по состоянию, с запаздыванием по.

■ равленив, а такге с-запаздыванием нейтрального типа. Так, если отображениям Â(.) ,В(. ),L(. ), в-уравнении объекта системы (1 ), ■ соответствуют соотношения

Âti/(9),.Ç) = О,-'£(2(9),о" = Lrz(t),

. 1 ■ V (31 )

B(ït(6),ut(p),0 = Ax(t) + rx(t-b) + Eu(t),

где Г=Г(£), if S, то структура -управляющего устройства, при использовании в системе явной ЗМ,-может быть.задана уравнением

u(t) =;xi:(t)r(t) ,'- xz(t)y(t) - X3(t)y(t-h), (32,

■ ИЛИ;'se уравнением

■u(t) = x,(t)[r(t) - %2(t)y(t) -

а при применении неявной Ш, структура регулятора мояет быть следующей:

u(t) = %i (t)D(pJr(t) - %,(t)v(t) - %э(t)v(t-h), (33)

или описываться одним из уравнений

u(t) = x,(t)CD(p)r(t) - xa(t)v(t) - Xs(t)v(t-h)], u(t) = S.ft^UJDCpMt) - S2(t)x2(t)v(t) - S3(t)x,(t)v<t-h). где обобщенный выход объекта управления v(t)=GTy(t).

Последовательность и процедуры синтеза алгоритмов адаптивного управления для систем (1), (31), (32) и (1), (31),(33) соответствуют метода«, изложенной в первых главах работа, но на втором и третье-;* этапах синтеза имеются некоторые особенности, во-первых, в задании вида уравнений эталонных моделей и, во-вторых, в проверке условий положительности ЛОТ систеш. Так явная 3'.!, списывается уравнением ¿„(t)= A4z„(i) + Г„гм (t-h) + B„r(t), y»(i) = IMTx„(t), (54} о лоявззя квзгпстз'Г-гшская SM задается агздупзм образе.*.?:

¿xt(t) + T=jt-h) + B^.Dípírít) - 3):0ív,;t) - ^^»(t-ii) =0, 1>Я(Ъ) • GTys(t), ya(t) * v„(t) = ^(P)r(t).

При г-гем ррэдозлсггоусд, "¿то условия «грухгургогэ согласс?.с;."'Л 24 <?*.} :: сбгэктз c::cri'"J уярвл-зная (1), <31;, ¡arcar глд

А, - Л - Г„ - Г - В^,!/, 2, - Ь. = I.

л;:с:.-э ?ого, при прсоар:::": пологпголыюсти .'.СЧ c::c;c,."i, ^vn'.r.et! перз-дзтгшуя матрицу '7(/\(?."-А„-Г„гэ-р) ,"'.'бср ссс:г:::'ст-

irirnsari а осуглст^лтстся сг;:сс::то.г:ь::о пр-зсЯрзгсзаппсЗ !г;три~ -ля , получение» с пспольсовскгсм спз:стр£-

"cp:~i .».»згрпця Г„. г0=-г1#[ЛГ;Ги}. 3 с;:с,; С71гэдь rrpr: пеполл.. rere:::::! пэлБней в*:сор raipnat а выполплэтея ::з узлонкй псст:: прссбрагсггппс;! rspiaiotscS ^(л5*crz? (.\п-л г!"'в,

Г-о А G"L5, Г « г«1>{ЯГ7Г ], Г -Г- 2У CrL*.

О 'о DO О |W)3

Для CHCTSvu <1},0' )Л32),Р4) :".:;гср;"г:: ::г.с?рсП;л э.'.:г::;тсз

j=1,2,...,n, 1=1,2........ ítaxpsi %k(t), ;:=■!,2,3, 3 л:се-

~":'лсм г:цэ, стг'спза^гся ypsEH3inr:Ti

tet(l:»)t = }(wt(t-e>>Jtr4(D>e*v(3)0<t»,3th)d3,

° t . „ (^(t))^ = - fíw, (t-o)) >ty4 (o)sj'v(r>;0(v,a,h><is,

n -

л;л - гу-льс.;1: л.-релс.-'-л::- ."лллллгь ::"::......

i.e.. Г.--0 л с-'.г.гтг--•■;, c~z: с..;.'.::; г.:л' ■ ' .л - •: ллстг'гхл

Рассматривая объект с запаздыванием нейтрального тша, для которого при скалярном управлении имеют кзсто соотношения

Мх Ав)Л) = Ь(х(в),|) = Лш,

- (35)

В(=1(6),и1(р),?) = As(t) + Гзси-!^) + Ъи(Ю, к=1,

где (£>, 2, в работе показано, следуя работам А.М.Пыкуноза, что выбор структуры управляющего устройства зависит от объема априорное информации о матрице и. Во-пэрЕых, если извэстна структура матрицы И к выполнены условия согласования объекта (1),(35! с 2У, описываемой уравнением

¿»(Ю = Амхм(1) + в,Дм(1;-Кг) + Гм^сь-ь,) + внг(1;), уЛЮ = Ьнтхи(1;), (36)

то структура регулятора выбирается в виде

= ж^ЮгШ - <е2(1;)§*у(1;) - хз (^'у^-!^) -- эе/^у^-^). (37)

'Во-вторых,-если же'матрица Б такова, что ее можно факторизовать как Е=эе04ь§^1,т, то в системе (1),{35)-(37), при формировании явной ЗУ., матрицу в» можно выбрать нулевой. В-третьих, когда матрица V известна, а ее собственные значения расположены в круге единичного радиуса, то структуру регулятора (37) можно упростить, исключив настройку параметра «^(Ч.).-

Отметим, что для обеспечения положительности ЛСЧ исследуемсй система, достаточно вектор^ выбрать таким образом, чтобы нолинс.м ¿■ь^(ХЗ-А+го)*ъч был гурвшевым с положительными коэффициентами степени (п-1), где .■ го= го(г4',гл), г^зирЕЛГ^Гн], гг=Бир[Х.в2'Бм]. При - этом, как доказано в работе , задавая алгоритмы настройки 'уравнениями

■о ^.

- ■ . .' ' (;3' "

> системе (1)^(35)г(3в) обеспечивается адаптивность в заданием классе/ 3. ' ' ..'■■.'''■

Б реферируемой работе, для объекта управления ' со скалярных;: входемт-выходем, описываемого уравнением ' •

Л (р" +"Ё'а1р1)у(1) = (Ь^р*- + ¿'ь +

1»о ) -о _ \ Л? г

где u(p) = ф(р), -1 ç р £ О, а = const>0, n>L-, а такяе а(р)=(рп + + £ а^р1); b(p)=(b|_pL" + J b p1); а(р), ь(р) - гурвицевые полиномы;

г во j so

а(р) может иметь не более одного полюса р=0; ъо>о; рассматривается решение задачи о выполнении цели управления lira y(t) = y„(t) = г,

t-co ' •

соответствущей, при r„=const, стабилизации объекта в заданном положении. Функционирование объекта (39) исследуется в условиях априорной неопределенности

а(р)=а£(р), b(p)=bç(p), r(t)=fç(t), т=г(|), Çe 2, (40)

где соотношение, в частности, т=т(£). 2, означает: т(£)е [о,тф], т^ - известное число.

Для решения этой задачи, исключая параметрическую идентификацию запаздывания х, предложен способ построения системы управления с использованием дополнительного контура, описываемого уравнением

;Р0 + p)z(t).= aou(t), Ро,ао = const (41)

и обладашего свойством lin z(t)=o при u(t)=u,(t)=const, где u,(t) -

управление, обеспечивающее достижение поставленной цели с помощью регулятора, описываемого уравнением

u(t) = ï(t)r,. (42)

При этом обобщенный еыход динамического блока "объект+контур", формируется следующим образом:

V(t) = y(t) + z(t). (43)

В работе показано, используя априорную информации вида (40), что обеспечение положительности динамического блока "объект+контур", связано с выполнением следующего частотного неравенства:

Re

¿aow b^(jw)

> о, для всех w p o;

для этого достаточно обеспечить выбор чисел cto,po из условия jaow* (t-w*)"1 >шах mod|^|jjj, где & oin(u), которое определяется из соотношения max j-w^+arg^^j|j = При этом, если

Еозмущение удовлетворяет условию (3), а алгоритм настройки сформирован в виде

3>(t) = JwJt-sMsMsJiKv.s.Dds, (44)

О

где w(t) - импульсная перехожая функция со свойствами, аналогичными

свойствам w(t) в уравнениях (38), то система управления (39), (41)-(43) будет адаптивной в классе S. Укажем, что для построения дополнительного контура вида (41), в работе используются и другие его мо-. дификации, а также иные структуры регулятора (42).

Отметим, что в реферируемой работе, все синтезированные алгоритмы настройки систем с различными видами запаздывающего аргумента, за исключением алгоритма (44), при наличии постоянно-действующа возмущений (б) загрублены, что позволило придать системам управления свойство D-адаптивности в заданном классе 2. Кроме того, для объектов с запаздыванием по состоянию и объектов с запаздыванием нейтрального типа могут быть синтезированы беспоисковые АСЗМ с неявной эм, а для объектов с запаздыванием по состоянию и объектов с запаздыванием по управлению адаптивные системы циклического.действия.

Кроме того, в четвертой главе рассматривается задача построения гибридных систем прямого адаптивного управления, синтез которых опирается ..на подход заключающийся в том, что. дискретная система заменяется (путем усреднения) ее непрерывной моделью, представляющую собсй упрощенную .модель , но сохраняющую основные свойства исходной системы. Метод усреднения был разработан в работах М.Н.Боголюбова и Ю.А.Мнтропольского, который в работах Д.П.Дерезицкого и А.Л.Фрадкона был обоснован и применен для анализа и синтеза дискретных адаптивных систем управления, а в работах А.Ы.Шкунова был развит для систем адаптивного управления объектами с последействием. Поскольку замена дискретной ■ системы на ее непрерывную модель связана не только с уп-рошензем процесса исследования, но и позволяет применить метода скн-. теза непрерывных систем адаптации, в реферируемой работе, этот метод использован в рамках критерия гилерустойчивости, с позиции дополнения сувюствущих методов .. синтеза гибридных систем управлении.

Следуя работам А.М.Цыкунова, где исследованы вопросы, связанные . с сохранейием у дискретной системы свойств, аналогичных асимптотическим свойствам непрерывной модели, а именно, экспоненциальной устойчивости -и экспоненциальной диссипатавности, в общем случае рассматривается следующая постановка задача синтеза системы управления с прямой адаптацией;

Для динамической системы управления, основной : контур котср:2 описываются уравнениями

х = A(zt (GJ.i-(9),u,|) + Р(-Ч(9))ГЛ1), ZQ(6) = ф(9),

■ • i-5 /

io(3)=cp(9), 9f f-K.O],'y=L(x(t)iC). u=u(y(t)v/.(t.),r(-J),.

где к"; у(1)е к1-; и(1;)е к"; г(1;)е к"; х(г)е кп;

А(х1 (е),х1 (9),и), Р(зе1 (0)) - удовлетворяют условиям существования и единственности решения, к - максимальное запаздывание; се 2; требуется сформировать дискретный алгоритм настройки х(^).

(46) ■

х<4..> =

х<4> +

к=0,1,2,..., те[-Ь,0], где ®(уи1с<т),х(1;к),г(4)()) - функция, подлежащая определению; й -максимальное число тактов запаздывания; таким образом, чтобы з системе (45), (46) достигалась отработка задающего воздействия г(Ю.

После усреднения получается непрерывная модель

X = А(2,(8),! (в),и(у((;),Х(1;),1-(1;)),П.

I (47)

= (в),х(з),г(з))Ф(у,з,П)<1з,

о

где явный вид функции Ф(у1 определяется з ходе реше-

ния задача синтеза из условий разрешимости ЙНП, а импульсная переходная функция w(t) и функция Ф(у,Ъ,й)>0 выбираются подобно тому, как это было рассмотрено ранее. В результате, при выполнении еаэ ряда условий, основным из которых является малость шагов 7 , лз экспоненциальной диссипативнссти непрерывной модели (47) следует дяссипа-тиеность гибридной системы (45),(46).

Работоспособность Есех синтезировашых систем как непрерывных, так и гибридных, рассмотренных в первом разделе работы, проверялась путем имитационного моделирования на ПЭВМ.

Вяоуой развел диссертации посвяден прикладным вопросам разработки алгоритмов настройки параметров адаптивных регуляторов систем управления непрерывными объектами, методу проектирования алгоритмических модулей беспоисковых АСЭМ, на основе генерации типовых проектных решений при построении контуров адаптации, а такге применению этой методики в задачах адаптивного управления конкретными объектами или автоматизации алгоритмического проектирования беспсисковых АСЭМ.

В пятой г.юве теоретические результаты, полученные в предыду-иих главах, использованы для решения конкретных прикладных задач.

В п.5.1. рассматривается задача создания локальной адаптивной системы управления уровнем воды в магистральном канале Вахшского Головного эксплуатационного участка.

Разработка системы вызвана возраставшими требованиями к качеству процесса водссаспроделовая, что связано как с увелнчзшюм ялоца-

- 26 - - -дей орошаемых земель и недостатком водного ресурса для орошения,. так и с внедрением новой технологии полива. Кроме этого, необходимость построения систем управления возникает и из-за наличия большого количества возмущающих факторов, действию которых подвержена оросительная сеть, основными из которых являются неравког£2рность расходов а источниках орошения и возмущения, вызванные многочисленными водопот-ребителями. Ирригационные каналы имеют большое количество модифи-ций, математические модели которых обычно получена для идеальных каналов. При этом, точное определение параметров математических моделей объекта управления, даже при введении ряда упрощений, осложняется следующими обстоятельствами: необходимо проведение большой, и длительной экспериментальной работы; гидравлические параметра каналг. изменяются в зависимости от резкима его функционирования, а также условий его эксплуатации. Все эти факторы свидетельствуют о том, что построение адаптивных систем управления процессом водораспределения вызвано объективной необходимостью.

В работе .синтезированы алгоритамческие и разработаны програм-мые модули локальной адаптивной системы управления уровнем водк магистральном канала, принятой в качестве одного из базовых вариантов систем управления, внедряемых на основе' проблемно-ориентированного комплекса автоматизации гидротехнических сооружений' Головне ГТС бассейна реки Аму-Дарьи. ■

■ В п.5.2. рассмотрены вопросы построения адаптивней сист-.чщ сть-.билизашш положения оптического дефлектора,', являющегося частью сиг-темы сканирования и запаса "изображений, ? а .такзе сОеспечизаюаей темное считываете и регистрацию документов или .фотокопий. . В. качеству объекта управления исследуется устройство ■ .'вертикальной разверп-тг 'оптического дефлектора.

. Наличие априорной неопределенности вызывается рядом.причин., .::-' ковками из-'которых являются: изменение• параметров'механической части-'дефлектора под- воздействием ударно-упругих деформаций; -изменен::? -теплового реюма дефлектора в процессе его нормального .функционер:.-, вания; квазистатический характер изменения коэффициента передачи дефлектора, -Кроме 'того, математическая модель дефлектора .- описывает:.? уравнением, с' запаздыванием по управлению, причем величина запаздывания не; поддается точному определению, в силу квазисташюаарнсг: дрейфа параметров-сканирушего устройства. ■

' В ходе проведенных исследований была разработана система адаптивной стабилизации оптического дефлектора по вертикальной •состав-

лявдей развертки луча, а такие выполнено имитационное моделирование, результаты которого использованы при разработке технического задания и макетировании системы сканирования и записи изображений.

В п.5.3. исследуется задача синтеза адаптивного регулятора системы станок-приспособление-инструмент-деталь. В качестве объекта автоматизации рассматривается операция механической обработки деталей на металлообрабатывающих станках с программным управлением. При этом скорость продольной подачи режущего инструмента считается заданной и постоянной, что означает формирование заданного профиля обрабатывае-.мых деталей только за счет изменения положения режущего инструмента в системе его поперечной подачи. Поскольку станки предназначены для производства серии деталей заданного, но изменящегося от серии к серии профиля, то в системе управления поперечной подачи инструмента задающее воздействие формируется в виде периодической функции времени. Исследуя случай расточки деталей на токарном станке в патроне и используя линеаризованную модель технологического объекта управления в виде упругого звена, рассматривается ситуация, когда значения параметров технологического объекта управления известны априорно лишь с точностью до диапазона.

В результате исследований был разработан адаптивный регулятор системы циклического действия. При этом, был применен способ построения следящей системы с "памятью" в цепи обратной связи, что позволило обеспечить заданную точность механической обработки деталей в условиях априорной неопределенности и при наличии периодически действующих возмущений.

В п.5.4. рассмотрена вопросы разработки макета сменного модуля для аналогового персонального компьютера АВК-6 типа "беспоисковый адаптер" (БА).

В состав сменного модуля БА входят следующие элементы: четыре блока умножения двух сигналов; два линейно-релейных блока; два блока интегрирования; два блока начальных условий; три сумматора.

Сменный, модуль позволяет осуществлять баспоисковую самонастройку двух коэффициентов регулятора и для кагсдога коэффициента доступен . раздельный выбор любого яз следу касс адаптивных алгоритмов: И-на-стройки; ПИ-настройкя; Р-настройки; РА-настройки; ИР-настройки.

Макет сменного модуля БА реализован на стандартной элементной базе с использованием применяемых в АВК-б технических решений.

В п.5.5- рассматривается прикладная задача общего назначения, связанная с с;штезом алгоритмов функционирования адаптивных ПИД-ре-

гухяторов (АЩД-р). Синтез AIDffl-p исследуется-для объектов управления, тип которых определен на уровне математического описания, без уточнения физической сутл фазовых пэремэнных и принципа действия объекта управления.~

При решении задачи построения АГЕХД-р использовался крхторкг гг--парустойчивостк, который в сочетании с кс-тодом кесшайгога преобразования фазовых координат позволил не только расширить класс известных алгоритмов прямого адаптивного ■управления, наиболее полно продс-тазлгнного в работах К.Б.Ядыхина, ко и осуществить разработку беспоисковых АСЭМ, контур адаптации которых обладает требуемыми динамическими -свойствами.

В шестой главе рассматривается метод генерации допустимых альтернатив реализации алгоритмических, модулей базовых структур основного контура систем беспоисковой самонастройки на основе декомпозиции блока настройки параметров основного контура и формирования типовых проектных решений.

Разработка метода генерации базируется на использовании свойстз гиперустойчивости и положительности динамических систем, позволяющих с помощью критерия гиперустойчивости синтезировать семейство алгоритмов, образующее группы допустимых структур построения алгоритмического модуля беспоисковых АСЭМ. При этом, опираясь на результаты работ И.Ландау, используется возможность независимого исследования проблем положительности и разрешимости интегрального неравенства По-поза, рассматриваемых отдельно для ЛСЧ и ННЧ систем управления.

Генерация групп алгоритмических структур модуля, как показано з работе, проводится для каждого базового способа построения основного-контура беспоисковых АСЭМ и основывается на аналитической процедуре разрешения ИНП в виде (12) или (30) и для соответствующих на. страиваемых матриц основного контура %(t)={aejv (t)>, где . x,t(tj -(;'1)-ый настраиваемый коэффициент, а'ЗД - номера строк и столбцов матрицы 'X(t), с использованием следующих типовых наборов:

вариантов передаточных функций элементарных составляющих контура настройки, которые.для (ji)-oro коэффициента имеют вид

и и 1 . п п з а Р. '

Г, (р) = ¡3 I , v? (р) = (3 , Я (р) = 2 —-— ,

J v 1 ' ■ . ' 1 'I 1 J v Ф D + 1

4 " •• '

, д , а у Т D + 1

я (р) = р —ям?) = з -4-^-—, (sa;

: 1 т р + 1 ' т 'р + 1

к а а л-у 1 ^ ! i

0 .,0,6 , 6 , (3 , Т , ■ ? -, Т , Т = const > 0;

вариантов входных сигналов элементарных составляющих контура настройки, з общем случав представляющих собой произведения сигналов вида

ГОг- а), (г)),

' ' ' . (49)

где <2(у,(,21)20 - функция, пряиадяясагзя совокупности фуккщй, построенных с псмспьв нелинейного преобразования, лапримэр, з зидэ )=3г>)Эя, 1,2,...; - 1-нй элшлен? сбсСтлтото

-»хтора жода; ц (1) - ¿-ал кскпсаента видсизугноч'нсго эектсрз ул~ разл-знгл.

■ Ь эгвкентатэтзпс ссст-звляюзих ксптуга лгстрсдкл фсрглруется бпр :итсз глгсг:гп"г:эс;п1Х структур, осрпзуг'глх сосуготстзугчу::) груг.пу. Гзхлм ссрэ:е\!, з грунту ■ г.гпскцх струну?; <сго

••■згу-л, ^зрссу/то) «з ссксгсгаа згрсяэкцЯ (-'31, {4}), у^зз ■■згсзлт-'■03, з:1дэ (16) л/л (13), ¿зч-злу..зл.

:./л зз:п:/i слзлуззл:с лзлсз -'■'злззстрзл.'п: л;; у/зулу: О'- .-лслу/У-п); з:'.лл::.1лслз;лл;0-':з:':згззлл У/О СГП'-Ч^СТ^-:З'КЛ }; ' л1Улгзз;;гУо--:;:~"У-;У!~ ззлло Ш-ззсгуз'лсз) ; лзтогрлых-утгзуглэ п'У-';/с,ссдкз). .'зз-з го-гз, з лзлс;з 1™'.*охсп глгсп'пг"! олуеззстсслз'л улзгль'уз-рузз.узсгз :ззз, з './"/дю: таспглуо (Р-згого/зУ-л); ро;луззо~зш';:одзчослзо • лсфсзсэ); ;элэ2йо-зпрух:л ¿гУ-ззсусз ";•.•)); л:;г згтллгз-о-рлоЗ::-/ (ИР-лзсурсЗка); а тачзэ алгсрят::? здалт/шя с 'г^эгрпльзо-лег.лк^'о--злерждаческся л гт^гральзо-нвгниейю-упругсЛ застройками.

Пси доследовании вопросов полозятолыюсги (строгой яолдоггель-ткзсти) зсжёственннх яередаточшх матриц ЛСЧ систем управления, функционирующих з условиях априорной неопределенности заданного класса, пригоняются результаты работ В.А.Якубовича, Р.Е.Калмана, А.л.Фрад-ксва и В.Л.Харитонова.

3 реферируемой работе показано, что обеспечивая свойства положительности вещественных передаточных матриц ЛСЧ, за счет фсрагрова-ния соответствугяих матриц компенсатора, для какдой группы алгоритмов настройки модуля беспоисковых АСЗМ, используются дополнительные возможности по расширению генерируемых вариантов с псмсщью изменения структуры компенсатора.

Л приложении приводятся доказательства утворядожй! л документы, пзлтзорцдзкпиэ лшлгеигэ полуззшзлх рзулътаюв, а таи* результаты и '»!т:лл:с;л10Г0 лодэлзрсзззля л ряд других потериалев, лз 5хиг.кзш л лслс,з:зз зеузрллтзта .ллгсзргзшозшзЛ слЗои;.

вывода

В диссертации получены теоретические и прикладные результаты, позволяющие решать важную научно-техническую проблему построения высокоэффективных алгоритмов прямого адаптивного управления для непрерывных объектов, включая объекты с последействием.

Полученные результаты базируются на единой методологической основе - применении критерия гипарустойчивости для синтеза алгоритмов настройки основного контура беспоисковых АСЭМ и формировании банка высокоэффективных алгоритмических структур модулей самонастройки, с использованием нелинейного преобразования пространства состояния динамических объектов.

Основные научные и практические результаты следующие: ■ 1. Разработаны теоретические вопросы, связанные с методикой исследования свойств гштерустойчивости и положительности динамических систем управления, синтезированных в результате применения как критерия гипарустойчивости, так и нелинейного преобразования пространства фазовых координат непрерывных объектов.

Полученные результаты имеют самостоятельное значение, поскольку позволяют существенно расширить класс известных алгоритмов прямог: адаптивного управления, обеспечивающих асимптотическую гиперустойчн-вость или п-гиперустойчивость систем управления непрерывными объектами.

2. Для построения непрерывных алгоритмов настройки парамэтрсз основного контура управления объектами с последействием развит метод исследования свойств гиперустойчивости и положительности преобразованных систем с запаздываниями различного типа - с запаздыванием zz состоянию, с запаздыванием нейтрального типа и запаздыванием по управлению.

Полученные результата позволили построить алгоритмы прямог: адаптивного управления для объектоз с запаздываюзим аргументом, которые с качественной точки зрения .отличавшиеся от известных, в частности, наличием высокого быстродействия процесса адаптации.

3- Обоснован метод синтеза алгоритмов прямого адаптивного управления для непрерывных объектов, с использованием специальных видов нелинейного преобразования пространства состояния ■исследуемых с21ст9м •

Получены условия, обеспечивающие адаптивность синтезксваннкх

систем управления в заданном классе и в условиях действия помех.

Рэиеш задачи синтеза беспоисковых АСЗУ при использовании как явных, так и неявных квазистатических эталонных моделей.

Проведена модификация алгоритмов настройки ряда базовых структур основного контура управления непрерывней объектами.

Полученные результаты позволили улучшить качественные характеристики исследуемых систем управления с параметрической адаптацией.

• 4. Предложен метод синтеза адаптивных систем управления циклического действия для динамических объектов, в том числе обладающих запаздыванием.

Развит метод синтеза беспоисковых адаптивных систем управления с заданной степенью устойчивости, а также исдользухщих. адаптивные ШЩ-регуляторы.

Данные подходы использованы при построении семейства алгоритмов прямого адаптивного управления для систем с неявной эталонной моделью.

5. Обобщен и обоснован метод непрерывных моделей для анализа и синтеза гибридных адаптивных систем управления с использованием нелинейного преобразования пространства состояния. Применение данного метода позволило обоснованно использовать катоды синтеза непрерывных адаптивных систем для получения дискретных алгоритмов настройки непрерывного или дискретного регулятора основного контура управления непрерывными объектами различного назначения.

6. Разработай кетод генерации альтернативных вариантов построения алгоритмов базовых структур основного контура беспоисковых АСЗМ п рассмотрена методика синтеза типовых проегстных ревений для построения модуля адаптации систем управления непрерывными объектами, в. том числе пмеицих различные типы запаздывавшего аргумента.

Предложенный подход позволил, при решении задач проектирования алгоритмов адаптивных .систем управления для различных динамических объектов, использовать обоснованную процедуру расширения набора воз-»ютлшх вариантов решения поставленных задач управления и корректно принимать решение о способе построения адаптивных контуров на основе сопоставительного анализа допустимых вариантов.

7. На основе результатов теоретических исследований выполнены следующие разработки:

Разработана локальная адаптивная система управления уровнем воды в магистральном канале Вахшского Головного ЗУ, алгоритмические и программно модули которой приняты в качестве одного из базовых вари-

антов построения системы управления при автоматизации Головных ГГС бассейна реки Аму-Дарьи.

Разработана адаптивная система стабилизации положения оптического дефлектора по каналу вертикальной развертки луча, принципы построения которой использованы на этапе проектирования и макетирования системы сканирования, записи и считывания информации.

Разработан адаптивный регулятор системы станок-приспособление -инструмент-деталь для металлорежущих станков с программным управлением, прэдставлящей собой автоматическую следящую систему циклического действия.

Разработан и изготовлен макет сменного модуля типа "беспоисковый адаптер" для аналогового персонального компьютера АВК-6, позволяющий реализовать независимую настройку двух параметров адаптивного регулятора по любому из следующих алгоритмов: И-настройка; ПК-настройка; Р-настройка; PA-настройка; ИР-настройка.

Разработана методика синтеза высокоэффективных алгоритмов прямого управления для систем с адаптивными ПВД-регуляторамк.

Внедрение данных разработок подтверждено соответствующими актами и справка;.® о внедрении.

Основные результата диссертации опубликованы в- сяодуисгх работах:

1. Еремин Е.Л., Шкунов A.Î.I. Синтез адаптивных систем управления на основе критерия гипэрустойчивости. - Бипкок: Илим, ISD2. -122 с.

2. Ерэыаз 2.Л. Гипэрустоачквосгь системы управления келянейг&м объектом с запаздывавшем //Автоматизация тгхнологичэсках пропэссс.-..

- Фрунзе: Фрунзенский политехнический институт, 1837. - C.SS-9'i.

3. A.c. й 1425600 (СССР). Самонастраивающаяся система управления /Е.Л.Ереиин и H.H.Горбина - Опубл. в Б.И., ISB-B, а 35.

4. Еремин Е.Л. Преобразование детерминантного ссоткошзкил з задаче .проектирования систем адаптации //Алгоритма управления, обработки информации и принятия резонна. - Фрунзе: «рукзексюй поляг?*-ническкй институт, 1937. - С.63-74.

5. A.c. » 1019400 (СССР),' Самонастраивающаяся система управ..:; -ния /Е.Л.Еремин, А.П.Крывчак и А.Ы.Цыкуноз - Опубл. s H.:;. 2==2, ,'ЙЭ.

S. A.c. й 1534423 (СССР). Система автоматического упр&вгйьх.-дяя объектов с запаздыванием /Н-.Н. Горбика, В.Л.Ерекгз и А.М.1£ц-:ун:г

- Опубл. в Б.П., 1990, & I.

'7. Еремин Е.Л., Горбина H.H., Кульмаметова 3. Адаптивное управление объектом с запаздыванием //Доп. в Кирг. ИНТИ, 1988. - Л 330 Ки-88 Деп. - 10 с.

S. Еремин Е.Л., Шкунов А.М. Адаптивные- системы управления с заданной степенью устойчивости //Деп. в Кирг. ИНТИ, 1988. - а 379 Ки -88 Деп. - 17 с. .

9. A.c. У> I5453I7 (СССР). Регулируемый электропривод /Е.Л.Ере-кш и др. - Опубл. В Б.И., 1990, J5 7.

10. Еремин Е.Л. Адаптивная система управления роботом-манипулятором //Гибкие автоматизированные производства и промышленные ро-Соти: Тез. докл. Республ. науч.-тех. конф. - Фрунзе, 1988. - С.34.

П. Еремин Е.Л., Горбина H.H. Гипзрустойчивая беспоисковая CEC управления. линейным динамическим объектом с запаздыванием по состоянию //Системы управления и обработки информации для подвижных объектоз.. - Фрунзе: Фрунзенский политехнический институт, 1988. -C.S4-70.

12. A.c. И 157E6S6 (СССР). Адаптивная система управления / Л.й.Ппкунов, В.Л.Михайлов и Е.Л.Еремин - Опубл. в Б.Ч. 1990, Л 28.

13. Ерешш Е.Л., Горбина H.H., Кравченко И.II. Микропроцессорная гкперустойчивая система стзбшшзашш астатического объекта с аапаз-дчваиием //Применение персональных компьютеров в народном хозяйстве: Тез. докл. Республ. науч.-практ. конф. молодых ученых. - Фрунзе, 1989. - С.33.

14. Ерэша E..-I., Горбина H.H., Коренфельд М.Й. Синтез адаптивной системы управления приводом оптического дефлектора //Состояние и перспективы развитая электротехнологва: Тез. докл. Есесоюз. науч,-тэх. конф. 1У Еенардссовсхие чтения - Иваново, 1989. - Т.2. - С.149.

15. A.c. Л I6I9229 (СССР). Система автоматического управления для объектов с запаздыванием /H.H.Горбина и Е.Л.Еремин - Спубл. в Б.И. IS9I, Л I.

16. A.c. Л 1624403 (СССР). Пропорционально-интогралыай регулятор /Е.Л. Ере;-зш п др. - Спубл. в Б.И. IS9I. Л 4.

17. A.c. Л IS3I5I5 (СССР). Система автоматического управления для астатических объектов с запаздыванием /Н.Н.Горбинз, З.Л.Еремин и И.И.Кравченко - Спубл. в Б.И. 1991. Л 8.

18. Еремкн Е.Л. Разработка система адаптивного управления ика-татора дополетных испытаний //Научное зосотлесхее приборостроение: Тез. докл. ГУ ¡'е-аунзр. сем. - «рунзэ, ISS9. - С.97.

19. Еремин Е.Л., Коваленко Л.Б., Коренфельд U.M. Самснастрги-

ваидаяся система управления формой поперечного сечения детале; //Метода. и средства повышения эффективности нашиностроительногс производства: Тез. докл. Регион, науч.-тех. кснф. Средней Азии i Казахстана - Фрунзе, 1989. - С.18.

20. Еремин Е.Л., Горбина H.H., .Кравченко Е.И. Гиперустойчивая адаптивная система стабилизации астатического объекта с запаздыванием по управлению //Актуальные проблемы информатики, управления, радиоэлектроники и лазерной техники: Тез. докл. Ыеадунар. молодекной науч.-тех. конф. - Пушкино, 1939. - С.99.

21. Еремин Е.Л. Дискретная гиперустойчивая система адаптивного управления для объектов с запаздывание по . состояния //Микропроцессорные системы. - Фрунзе: Фрунзенсшй политехнический институт, 1989. - С.3-9.

22. A.c. х> 1657001 (СССР). Система автоматического управления для объектов с запаздыванием /Н.Н.Горбина и ЕЛ.Еремин - Опубл. з Б.Ii. 1991, & 23.

23. Еремин Е.Л., Горбина H.H. Синтез адаптиенеос гиперустойчивкх систем стабилизации для объектов с запаздыванием нейтрального пса //Синтез алгоритмов сложных систем. - Таганрог: Таганрогский радиотехнический институт, 1939. - Вып. 7. - С.28-39.

24. Еремин Е.Л., Михайлов В.Л. Синтез баэка алгоритмов для самоорганизующихся систем //Теоретические и закладные проблемы создания систем управлешя технологическими прсвессами: Тез. докл. Всесоюз. науч.-тех. совеа. - Челябинск, 1990. - 2.17-1Э.

25. A.c. А 1105360 (СССР). Самонастраивающаяся система управления /Е.Л.Еремин, А.П.Крывчак и А.М.Цыкунов - Qr/бл. з Б.И. 19£4, .№28.

26. Еремин Е.Л. Синтез алгоритмов самонастрг":~: полностью адаптируемого регулятора на основе критерия гиперуггойчивости //Адаптация я оптимизация ка основе принципа минимизази обобщенной работы: Тез. докл. Всесоиз. семин. - Фрунзе, 1990. - С.15.

27. Ерзмин Е.Л., Горбина H.H., Козырев М.З. Разработка адаптивной системы управления температурой в, химическом реакторе //Динамика процессов .и аппаратов химической технологии: 1ез. докл. Есессвз. науч.-тех. конф. - Воронеж, 1990. - с.43.

28. Еремин Е.Л. Адаптивное управление в системах циклическсг: действия //Адаптивные и экспертные системы управления: Тез. докл. 5-ого Ленинградского симпоз. по теории адаптивна систем. - Ленинград, 1991. - 4.2. - С.42-43.

29. Еремин Е.Л. Синтез адаптивного идентификатора для системы равления положением оптического дефлектора //Динамические ренимы зктрических машин и электроприводов: Тез. докл. Зсесонз. нзуч.-•х. конф. - Бишкек, 1991. - Ч.З. - С.31.

30. Еремин Е.Л. Адаптивная система управления динамическим Уьектом с запаздыванием в периодических режимах //Адаптивные и сз-юрганизующиеся системы. - Бишкек: Клим, Г992. - С.88-93.

31. Еремин Е.Л., Горбин И.Н., Горбина Н.К. Система упрззлеция санирующим устройством //Идентификация и адаптивные системы управ-зния. - Бишкек: ИЛнм, 1992. - С.94-98.

32. Еремин Е.Л., Горбина Н.К. Локальные адаптивные системы" уп-азления уровнем воды на магистральных каналах // Совершенствование етодоз и средств автоматизации гидромелиоративных систем. Бишкек: ыргызский сельскохозяйственный институт, 1994. - С.131-135.

33. Еремин Е.Л. Типовой алгоритмический модуль беспоисковых истем адаптивного управления и идентификации ХТП. //Методы киберкз-■ики химико-технологических процессов: Тез. докл. Ме:кдунар. науч. :снф. - Москва, 1994. - С.36.

•лОШ* К ПЭЧ. 20.10.94. Ю :: ¿4 1/16.

■•/^Сб'ТЧЭЯ П. Р-Ч.Л. 2,1; уч. -¡•1217. Л. 2 I.

21К 1СС ЭК2. 2зк. Л 454 СПЛ2Ти0•

'"•^Пг^атзно. ^здзт^льстзо НиЛ **5УЗ—Г!!!!'', Г.БЛЗГСВ^'Л^НСК, '.'Л. '¿УХ11КЗ • 1сО