In the article «The Ranque vortex effect» of Shynggys Baktiaruly Nurbalayev and Daurenbek Azenuly Aubakir are described the Ranque vortex effect and are revealed its features. In the article are reviewed a new approach to the vortex effect, which provides a unified explanation of all the experimental data available. This article considers the prospects of developing vortex devices and describes the experience of using vortex tubes in various industries.
УДК 681-5
РОБАСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОМ ПРИ НАЛИЧИИ НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ВНЕШНИХ ВОЗМУЩЕНИЙ
Б.О. Джолдошев
Институт автоматики и информационных технологий НАН КР, г. Бишкек
Пусть объект управления описывается линейным векторным уравнением в отклонениях
, (1)
где , , – постоянные вещественные матрицы, -мерный вектор состояния объекта; – -мерный вектор управления; – матрицы, характеризующие неопределенности в задании объекта управления. Пусть интервалы неопределенностей для матриц , известны:
(2)
– положительные числа, определяющие границы изменения параметрических возмущений .
Степень достижения цели управления, т.е. качество управления будем оценивать переходными процессами по ошибке управления e(t) с помощью соотношений
. (3)
где – положительные функции, которые задают максимально допустимые отклонения в переходном процессе. Следует отметить, что выбор осуществляется по первичным (инженерным) требованиям к точности и быстродействию проектируемой системы.
Допустимая область для определяется выражением
(4)
Тогда допустимое подмножество для вектора задается соотношением
Пусть заданы ограничения на компоненты вектора управления:
(5)
где – положительные непрерывно дифференцируемые функции, определяющие максимально допустимые значения управляющих переменных .
Допустимое подмножество для вектора определяется соотношением
(6)
где допустимые области
, , , , (7)
Вектор-параметр динамического регулятора размерности , составленный из столбцов матрицы . На основе условий (3) и (5) определим следующие подмножества для вектор-параметра :
Требования к системе управления будут удовлетворяться, если вектор-параметр р будет принадлежать пересечению подмножеств и , т.е. .
Решение задачи синтеза. Решение сформулированной задачи параметрического синтеза можно осуществить путем описания подмножеств и . При этом для задания подмножества , определяющего ограничения на управляемые процессы , будем использовать принцип гарантируемой динамики. В частности, для этой цели можно применить полученные в [1] условия допустимого качества управления:
, (8)
где
.
Считается, что объект (1) обладает свойством управляемости, а вектор состояния доступен для измерения.
Зададим структуру управляющего устройства векторным линейным уравнением вида
. (9)
Уравнение (1) с учетом (8) будет
,
где вещественные матрицы
а их элементы
Уравнение (9) в координатной форме:
, (10)
Тогда условия допустимого качества управления (8) с учётом (10) имеет вид:
, (11)
где
.
Далее на основе соответствующих преобразований неравенств (11) аналогичных рассмотренным в [1], получаем следующие соотношения:
. (12)
Полученные условия справедливы при
(13)
Далее нетрудно показать, что
В результате, для достижения исходных условий допустимого качества управления достаточно выполнения неравенств
(14)
Введем параметрические функции
,
,
Тогда неравенство (14) можно еще записать как:
Подмножество определяется неравенством:
В результате справедлива следующая теорема.
Теорема. Пусть . Для того, чтобы замкнутая система, описываемая уравнениями (10), обеспечивала выполнения целевых соотношений (8), достаточно удовлетворения следующих неравенств:
(15)
Таким образом, вектор-параметр , удовлетворяющий условиям (15), одновременно и является решением задачи синтеза регулятора робастной системы управления. В результате подмножество определяется как:
(16)
Таким образом, исходная задача синтеза сведена к определению произвольного элемента подмножества , т.е. . Для анализа подмножества и отыскания вектора-параметра могут быть использованы специальные методы и известные алгоритмы принципа гарантируемой динамики [1].
Достарыңызбен бөлісу: |