Разработка методики построения адаптивной системы управления многомерными объектами с модальным регулятором и с дискретным идентификатором

В настоящей работе предлагается методика построения адаптивной системы управления многомерными объектами с модальным регулятором и с дискретным идентификатором. Предлагаемая методика состоит из этапов:
- Проведение структурной и параметрической идентификации объекта.
- Получение модели идентификации в пространстве состояний.
- Синтез модального регулятора.
- Моделирование полученного регулятора для объекта.
- Обнаружение изменения параметров объекта управления, для определения момента их изменения.
В работе приводится общая схема процесса работы системы адаптивного модального управления и реализуется моделирование системы в среде Матлаб/Симулинк. Все функции выполняются программой обеспечения, которая написана авторами. Для идентификации многомерного объекта используется модуль System Identification Toolbox в Матлабе [2]. Этот модуль реализует алгоритм 4SID (Subspace-base StateSpace System IDentification), который использует матрицы состояний систем для идентификации. После идентификации проводится проверять наблюдаемость и управляемость объекта. Для синтеза модального регулятора используется алгоритм, изложен в [3]. В работе используется критерий в [4], чтобы построить алгоритм определения момента изменения параметров объекта.
Для разработки программного продукта в качестве языка программирования был выбран м-коде в среде Матлаб/Симулинк.
Для проверки разработанной адаптивной системы, в работе проектируются блоки объектов с изменяющимися параметрами, которые на основе в [1].
В ходе работы над проектом были получены следующие результаты:
Проведен анализ существующих методов и предложен алгоритм для построения адаптивной системы управления многомерными объектами с модальным регулятором и с дискретным идентификатором. Представлено построение блоки адаптивного управления в среде Матлаб/Симулинк и дальнейшее моделирование функционирования адаптивного модального регулятора в общей схеме системы управления при изменении параметров объекта. Представлена общая схема работы программы, подробно описан состав ее основных блоков: блок адаптивного управления; блоки объектов с изменяющимися параметрами; блок компенсации. Получены экспериментальные данные на примере САУ 2-го и 6-го порядка в среде Матлаб/Симулинк.
1. Ву Ань Хиен, Осина А.В., Ягодкина Т.В. Построение библиотеки модулей в Simulink для модального управления многомерными системами с идентификатором // Пятая междунар. Интернет-конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Инновационные технологии: теория, инструменты, практика» InnoTech-2013. Пермь, ноября 2013г. - М.: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2014.– С. 127-133.
2. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит. 1991г. 432с.
3. Осина А.В. Разработка метода построения инвариантных систем модального управления с идентификаторами: Диссертация …кандидата техн. наук: 05.13.01, Москва, 2013.
4. Попов Е. П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978.