Об управлении безынерционными дискретно-непрерывными процессами с запаздыванием
Автор: Банникова А.В., Корнеева А.А.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Математика, механика, информатика
Статья в выпуске: 3 т.16, 2015 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается задача управления стохастическими объектами с дискретно-непрерывным характером технологического процесса в условиях непараметрической неопределенности, в частности, исследуется задача управления безынерционными объектами с запаздыванием. Подобные процессы часто имеют место в различных контурах управления аэрокосмическими объектами и системами. Например, при изготовлении электрорадиоизделий (ЭРИ), которых в космическом аппарате порядка 150 тыс., ЭРИ могут быть представлены как последовательность локальных объектов, как динамического характера, так и безынерционных с запаздыванием. Рассматривается ситуация, когда на вход объекта поступает несколько управляемых входных переменных. Это накладывает свой отпечаток при управлении подобными процессами и обусловливает актуальность рассматриваемой задачи. Приводятся теоретические сведения о непараметрических алгоритмах управления в условиях неполной информации об управляемом процессе. Основное внимание уделяется построению непараметрических алгоритмов дуального управления. Существенное отличие алгоритмов дуального управления от общепринятых состоит в том, что управляющее устройство выполняет две функции: изучение и управление в процессе активного накопления информации. Алгоритм вычисления последователь-ности управляющих входных воздействий (цепочки) строится по следуещей схеме: первое управляющие воздействие выбирается произвольным на основе практических соображений, а следующие вычисляются с помощью непараметрических алгоритмов дуального управления уже с учетом первого. Далее эта схема повторяется, т. е. каждые последующие значения компоненты вектора управляющих воздействий рассчитываются с учетом всех предыдущих. При этом вид уравнения, описывающий локальный процесс, остается неизвестным из-за недостатка априорной информации. Подробно приводятся результаты численного исследования применения алгоритмов непараметрического адаптивного дуального управления при нескольких управляемых воздействиях. При моделировании характеристики объектов описывались нелинейными звеньями, вид которых был неизвестен и которые в процессе активного накопления информации автоматически восстанавливались на основании измерения входных-выходных переменных процесса. Исследование проводилось при различных задающих воздействиях, которые могли иметь ступенчатый характер или соответствовали тем или иным траекториям. Также исследовалось влияние различных помех, действующих на объект и в каналах измерения. Результаты численного исследования показали достаточно высокую эффективность непараметрических алгоритмов дуального управления многомерными безынерционными объектами в условиях неполной информации.
Априорная информация, непараметрическое управление, стохастический процесс, дуальное управление, безынерционный объект
Короткий адрес: https://sciup.org/148177453
IDR: 148177453
Список литературы Об управлении безынерционными дискретно-непрерывными процессами с запаздыванием
- Цыпкин Я. З. Адаптация и обучение в автоматических системах. М.: Наука, 1968. 400 с.
- Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975. 683 с.
- Цыпкин Я. З. Информационная теория идентификации. М.: Наука. Физматлит, 1995. 336 с.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Моделирование//Вестник СибГАУ. 2010. № 4 (30). С. 4-9.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Общий подход//Вестник СибГАУ. 2008. № 3 (20). С. 65-69.
- Медведев А. В. Непараметрические системы адаптации. Новосибирск: Наука, 1983. 174 с.
- Орлов В. И., Сергеева Н. А., Чжан Е. А. Техническая диагностика электрорадиоизделий//Труды XII Всерос. совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014) (16-19 июня 2014, г. Москва). С. 7676-7682.
- О непараметрическом управлении стохастическими объектами с памятью/А. В. Банникова,
- //Вестник СибГАУ. 2014. № 3 (55). C. 28-35.
- Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Физматгиз, 1963. 552 с.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Управление-I//Вестник СибГАУ. 2013. № 2 (48). С. 57-63.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Процессы/Вестник СибГАУ. 2010. № 3 (29). С. 4-9.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Управление-II//Вестник СибГАУ. 2013. № 3 (49). С. 85-90.
- Medvedev A. V. Identification and control for linear dynamic system of unknown order/Optimization Techniques IFIP Technical Conference (july 1-7, 1974, Novosibirsk). Р. 48-55.
- Eddy W. F. Optimum kernel estimators of the mode//Ann. Math. Statist. 1980. №. 8. P. 870-882.
- Надарая Э. А. Непараметрические оценки плотности вероятности и кривой регрессии. Тбилиси: Изд. Тбил. ун-та, 1983. 194 с.
- Цыпкин Я. З. Адаптация и обучение в автоматических системах. М.: Наука, 1968. 400 с.
- Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975. 683 с.
- Цыпкин Я. З. Информационная теория идентификации. М.: Наука. Физматлит, 1995. 336 с.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Моделирование//Вестник СибГАУ. 2010. № 4 (30). С. 4-9.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Общий подход//Вестник СибГАУ. 2008. № 3 (20). С. 65-69.
- Медведев А. В. Непараметрические системы адаптации. Новосибирск: Наука, 1983. 174 с.
- Орлов В. И., Сергеева Н. А., Чжан Е. А. Техническая диагностика электрорадиоизделий//Труды XII Всерос. совещания по проблемам управления (ВСПУ-2014) (16-19 июня 2014, г. Москва). С. 7676-7682.
- О непараметрическом управлении стохастическими объектами с памятью/А. В. Банникова,
- //Вестник СибГАУ. 2014. № 3 (55). C. 28-35.
- Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Физматгиз, 1963. 552 с.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Управление-I//Вестник СибГАУ. 2013. № 2 (48). С. 57-63.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Процессы/Вестник СибГАУ. 2010. № 3 (29). С. 4-9.
- Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Управление-II//Вестник СибГАУ. 2013. № 3 (49). С. 85-90.
- Medvedev A. V. Identification and control for linear dynamic system of unknown order/Optimization Techniques IFIP Technical Conference (july 1-7, 1974, Novosibirsk). Р. 48-55.
- Eddy W. F. Optimum kernel estimators of the mode//Ann. Math. Statist. 1980. №. 8. P. 870-882.
- Надарая Э. А. Непараметрические оценки плотности вероятности и кривой регрессии. Тбилиси: Изд. Тбил. ун-та, 1983. 194 с.
- Tsypkin Ya. Z. Adaptatsiya i obuchenie v avtomaticheskikh sistemakh. . Moscow, Nauka Publ., 1968, 400 p.
- Eykkhoff P. Osnovy identifikatsii sistem upravleniya. . Moscow, Mir Publ, 1975, 683 p.
- Tsypkin Ya. Z. Informatsionnaya teoriya identifikatsii . Moscow, Nauka Publ, 1995. 336 p.
- Medvedev A. V. . Vestnik SibGAU. 2010, No. 4 (30), P. 4-9 (In Russ.).
- Medvedev A. V. . Vestnik SibGAU, 2008, № 3 (20), P. 65-69 (In Russ.).
- Medvedev A. V. Neparametricheskie sistemy adaptatsii. . Novosibirsk, Nauka Publ, 1983, 174 p.
- Orlov V. I., Sergeeva N. A., Chzhan E. A. . Trudy XII vserossiyskogo soveshchaniya po problemam upravleniya VSPU-2014. [Proceedings XII National Conference
- on Control VSPU 2014]. Moscow, 16-19 June, 2014, P. 7676-7682.
- Bannikova A. V. et al. . Vestnik SibGAU. 2014, No. 3 (55), P. 28-35 (In Russ.).
- Fel’dbaum A. A. Osnovy teorii optimal’nyh avtomaticheskih system . Moscow. Fizmatgiz Publ., 1963, 552 p.
- Medvedev A. V. . Vestnik SibGAU, 2013, No. 2 (48), P. 57-63 (In Russ.).
- Medvedev A. V. . Vestnik SibGAU, 2010, No. 3 (29)p. 4-9. (In Russ.)
- Medvedev A. V. . Vestnik SibGAU. 2013, No. 3 (49),P. 85-90 (In Russ.).
- Medvedev A. V. Identification and control for linear dynamic system of unknown order. Optimization Techniques IFIP Technical Conference. Novosibirsk,july 1-7, 1974, P. 48-55
- Eddy W. F. . Ann. Math. Statist. 1980, No. 8, P. 870-882.
- Nadaraya E. A. Neparametricheskie otsenki plotnosti veroyatnosti i krivoy regressii , Tbilisi, izd. Tbil. un-t Publ., 1983, 194 p.