Проект РФФИ номер 14-08-01004-a

"Разработка алгоритмов управление для нелинейных динамических объектов при неполной информации на основе формирования разнотемповых процессов"



Аннотация: Целью проекта является развитие теории синтеза робастных систем 
управления в условиях неполной информации о параметрах объекта и внешних 
возмущениях. Особенность развиваемого метода синтеза состоит в преднамеренном 
формировании разнотемповых процессов в системе управления, где выбором структуры 
и параметров регулятора обеспечивается устойчивость и скорость затухания быстрых 
процессов, а также соответствие формируемых медленных процессов заданной 
эталонной модели желаемого поведения выхода объекта управления. 
В рассматриваемых системах увеличение степени разделения темпов между быстрыми 
и медленными процессами позволяет гарантировать инвариантность свойств формируемых 
показателей качества переходных процессов для выходных переменных объекта 
управления по отношению к действию сигнальных и параметрических возмущений. 
Проведенные на данном этапе исследования позволили получить следующие результаты. 
Первое, предложена методика расчета параметров пропорционально-интегральных (ПИ) 
и пропорционально-интегрально-дифференциальных (ПИД) регуляторов на основе 
формирования разнотемповых процессов в системе управления. Второе, предложена 
методика формирования структур и расчета параметров универсальных регуляторов, 
являющихся обобщением ПИ и ПИД регуляторов, для одноканальных линейных и 
нелинейных динамических систем. Третье, предложены структуры регуляторов для 
систем стабилизации и следящих систем, а также проведен сравнительный анализ 
свойств этих систем. Четвертое, проведены предварительные исследования, 
направленные на обобщение полученных результатов на класс многоканальных 
систем управления. Пятое, проведены предварительные исследования, 
направленные на обобщение полученных результатов на класс одноканальных 
неаффинных систем управления. Шестое, полученные результаты исследований 
были использованы для синтеза системы стабилизации скорости вращения
двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, где двигатель 
подключен в качестве нагрузки к широтно-импульсному преобразователю, 
состоящему из широтно-импульсного модулятора и импульсного усилителя 
мощности мостового типа. Седьмое, полученные результаты исследований 
были использованы для синтеза системы управления стендом прочностных 
испытаний авиационных конструкций.


Публикации за 2016 год 1. Юркевич В.Д. Многоканальные системы управления. Синтез линейных систем с разнотемповыми процессами: учеб. пособие. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2016. - 183 с. http://elibrary.ru/item.asp?id=27160989 2. Yurkevich V.D. Multi-channel control system design for a robot manipulator based on the time-scale method // Journal Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, March 2016, Volume 52, Issue 2, pp 196-202. http://link.springer.com/article/10.3103%2FS8756699016020138 3. Юркевич В.Д. Синтез многоканальной системы управления роботом-манипулятором на основе метода разделения движений // Автометрия, 2016. Т.52, № 2. С.107- 114. http://elibrary.ru/item.asp?id=26128009 Аннотация: Рассматривается задача синтеза регуляторов для нелинейных многоканальных динамических объектов в условиях неполной информации о параметрах объекта и внешних возмущениях при доступных для измерения только выходных переменных. Представлена методика формирования структуры алгоритма управления и расчета его параметров. Получены расчетные соотношения для выбора параметров регулятора с учетом заданных требований на точность и показатели качества формируемых переходных процессов по управляемым переменным в замкнутой системе. Предлагаемый метод синтеза рассматривается на примере задачи управления движением многозвенного манипулятора. В основе применяемого подхода к расчету параметров регулятора лежит преднамеренное формирование разнотемповых процессов в системе управления, где устойчивость быстрых процессов обеспечивается выбором параметров регулятора, а формируемые медленные процессы соответствуют эталонной модели желаемого поведения нелинейной системы. Приведен пример с результатами численного моделирования для манипулятора с двумя звеньями. 4. Лапердин А. И., Юркевич В. Д. Экспериментальное исследование динамических свойств канала нагружения стенда для прочностных испытаний авиационных конструкций // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. - 2016. - № 1 (62). - С. 168-180. 5. (Laperdin A.I., Yurkevich V.D. Experimental study of dynamical properties of a stand loadding channel for strength tests of aircraft structures // Science Bulletin of the NSTU, Vol. 62, No. 1, 2016, pp. 168-180. http://elibrary.ru/item.asp?id=26089117 Лапердин А.И., Юркевич В.Д. Синтез адаптивного регулятора методом разделения движений для стенда прочностных испытаний авиационных конструкций // Труды 13-й Международной научно- технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП - 2016", Новосибирск 3-6 октября 2016 г.- Новосибирск: НГТУ, 2016.- Том 10.- C.246-250. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2016/) 6. Laperdin A.I., Yurkevich V.D. Experimental Study of Strength Testing Drive Control System for Avionic Structures // Proceedings of 2016 11th International Forum on Strategic Technology (IFOST), June 1-3, 2016, Novosibirsk, Russia. Part 1. - pp. 585-589. http://elibrary.ru/item.asp?id=26716105 7. Лапердин А. И., Юркевич В. Д. Экспериментальное исследование динамических свойств стенда для прочностных испытаний авиационных конструкций // В сборнике: Наука. Промышленность. Оборона труды XVII Всероссийской научно- технической конференции: в 4 т.. Новосибирск, 2016. С. 123 -128. http://elibrary.ru/item.asp?id=26589648 8. Лапердин А.И., Юркевич В.Д. Разработка программно-аппаратного комплекса для управления испытательным стендом лаборатории прочности // Труды 13-й Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП - 2016", Новосибирск 3-6 октября 2016 г.- Новосибирск: НГТУ, 2016.- Том 10.- C.216-219. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2016/) 9. Аксенов Е.А., Юркевич В.Д. Синтез системы управления для преобразователя Кука на основе организации скользящего режима и метода разделения движений // Труды 13-й Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП - 2016", Новосибирск 3-6 октября 2016 г.- Новосибирск: НГТУ, 2016.- Том 10.- C.117-122. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2016/) 10. Aksenov E.A., Yurkevich V.D. Control System Design Based on Sliding Mode Control and Singular Perturbation Technique for a Cuk Converter // Proc. of the 13-th Int. Scientific- Technical Conf. on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2016), Novosibirsk, Russia, 3-6 Oct. 2016, Vol.1, Part 3, pp. 77-82. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2016/) 11. Aksenov E.A., Yurkevich V.D. Sliding Mode and Time-Scales in Control System Design for a Cuk Converter // Proc. of 17th Int. Conf. of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2016), Erlagol, Altai, 30 June - 4 July, 2016, pp. 401 -406. http://ieeexplore.ieee.org/document/7538765/ http://elibrary.ru/item.asp?id=27321491 12. Aksenov E.A., Yurkevich V.D., Zinoviev G.S. Current-Sharing and DC bus Voltage Control System Design of Paralleled DC-DC Converters // Proc. of 17th Int. Conf. of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2016), Erlagol, Altai, 30 June - 4 July, 2016, pp. 617 -622. http://ieeexplore.ieee.org/document/7538809/ 13. Аксенов Е.А., Юркевич В.Д., Зиновьев Г.С. Синтез системы управления распределением токов для параллельно-соединенных DC-DC преобразователей // Труды 13-й Международной научно- технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП - 2016", Новосибирск 3-6 октября 2016 г.- Новосибирск: НГТУ, 2016.- Том 10.- C.123-128. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2016/) 14. Рогова Н.С., Юркевич В.Д. Синтез регулятора с ШИМ для привода постоянного тока методом разделения движений // Труды 13-й Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП - 2016", Новосибирск 3-6 октября 2016 г.- Новосибирск: НГТУ, 2016.- Том 10.- C.179-182. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2016/) 15. Rogova N. S., Yurkevich V.D. Anti-sway Tracking Control for a Pendulum-Trolley System via Singular Perturbation Technique // Proc. of 17th Int. Conf. of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2016), Erlagol, Altai, 30 June - 4 July, 2016, pp. 539-543. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=7538795 http://elibrary.ru/item.asp?id=27321880 16. Rogova N. S., Yurkevich V.D. Anti-sway Tracking Control for an Overhead Crane via Singular Perturbation Technique // Proceedings of 11th International Forum on Strategic Technology (IFOST), June 1-3, 2016, Novosibirsk, Russia. Part 1. - pp. 576-581. http://elibrary.ru/item.asp?id=26716102 17. Юркевич В.Д. Синтез нелинейных систем управления с широтно-импульсным модулятором методом разделения движений // Материалы XIII Международной конференции «Устойчивость и колебания нелинейных систем управления» (конференция Пятницкого), 1-3 июня 2016 г., Москва. - М.: ИПУ РАН, 2016, с.435-437. 18. Аксенов Е.А. Разработка методики синтеза систем управления для импульсных преобразователей напряжения // Науч. потенциал студентов и молодых ученых Новосиб. Обл., Сборник научных трудов. Новосибирск, 2016. С.35-37. http://elibrary.ru/item.asp?id=25796146 19. Aksenov E. Control System Design for Cuk Converter // Progress through Innovations : тез. науч.-практ. конф. аспирантов и магистрантов, Новосибирск, 31 марта 2016 г. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2016. - С. 4-5. http://elibrary.ru/item.asp?id=26070470 20. Аксенов Е. А. Синтез каскадной системы управления импульсным преобразователем напряжения // Материалы Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов: Интеллектуальные системы управления, управление и мехатроника - 2016 Севастополь, 19-21 мая 2016 г., c. 140-144. http://elibrary.ru/item.asp?id=26570806 21. Аксенов Е. А. Разработка методики синтеза систем управления для преобразователя Кука // Материалы 54-й международной научной студенческой конференции (МНСК-2016). Электротехнические комплексы и системы, 16-20 апр. 2016 г. - Новосибирск: Изд-во НГУ, 2016. - С. 63 22. Рогова Н.С. Управление с подавлением колебаний для системы «маятник-тележка» методом разделения движений // Материалы Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов: Интеллектуальные системы управления, управление и мехатроника - 2016 Севастополь, 19-21 мая 2016 г., c. 79-83. http://elibrary.ru/item.asp?id=26570792 23. Рогова Н.С. Исследование алгоритмов управления перемещением груза и подавление его колебаний для портального крана // Науч. потенциал студентов и молодых ученых Новосиб. Обл., Сборник научных трудов. - Новосибирск: Изд-во АНО "МЦ СНИД", 2016. С. 139-141. http://elibrary.ru/item.asp?id=25796250 24. Рогова Н.С. Система управления с приводом постоянного тока для грузовой транспортной тележка // Материалы 54-й международной научной студенческой конференции - Новсибирск : Изд-во НГТУ, 16-20 апреля 2016г, 84с. 25. Мальцев И.В. Разработка системы управления процессами воздухораспределения в системе тоннельной вентиляции метрополитена // Сборник: Научный потенциал студентов и молодых ученых Новосибирской области. сборник научных трудов. Новосибирск: Изд-во АНО "МЦ СНИД", 2016. С. 113-115. http://elibrary.ru/item.asp?id=25796216 26. Якимов Р.И., Аксенов Е.А., Стенд для экспериментальных исследований систем управления преобразователем Кука // Сборник научных трудов НГТУ, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016.- Вып.4(86). Публикации за 2015 год 1. Yurkevich V. D. Tracking control of PWM non-affine nonlinear systems via singular perturbation approach // IFAC-PapersOnline (IFAC Proceedings Volumes). - 2015. - Vol. 48, iss. 11. - P. 854-859. - DOI: 10.1016/j.ifacol.2015.09.297. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896315013786 https://micnon2015.org/ Аннотация: Обсуждается проблема синтеза следящих систем управления для неаффинных по управлению нелинейных динамических объектов с широтно-импульсным модулятором (ШИМ) в канале управления. В рамках допущения о высокой частоте коммутации ШИМ, привлекается метод доопределения Филиппова А.Ф. для получения эквивалентной непрерывной модели усредненного поведения динамической системы. Полученная усредненная модель является аффинной по управлению и на ее базе осуществляется расчет непрерывного регулятора для формирования управляющего сигнала ШИМ. Выбором параметров регулятора в замкнутой системе формируются разнотемповые процессы, где после затухания быстрых процессов в системе доминируют медленные процессы, удовлетворяющие уравнению эталонной модели желаемого поведения выхода объекта управления. Точность слежения за задающим сигналом и подавление влияния возмущений осуществляется за счет увеличения степени разделения темпов быстрых и медленных движений. Приводится пример с результатами численного моделирования. 2. Yurkevich V. D. MIMO tracking PI/PID controller design for nonlinear systems based on singular perturbation technique // IFAC-PapersOnline (IFAC Proceedings Volumes). - 2015. - Vol. 48, iss. 11: proc. of 1 IFAC conf. on modelling, identification and control of nonlinear systems (MICNON 2015). - P. 760-765. doi:10.1016/j.ifacol.2015.09.281 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896315013622 https://micnon2015.org/ Аннотация: Обсуждается проблема синтеза следящих многоканальных пропорционально-интегральных (ПИ) и пропорционально-интегрально-дифференциальных (ПИД) регуляторов для нелинейных нестационарных многомерных динамических объектов управления. Разработанная методика расчета многоканальных ПИ и ПИД регуляторов основана преднамеренном формировании разнотемповых процессов в системе управления. где после затухания быстрых процессов в системе доминируют медленные процессы, удовлетворяющие уравнениям эталонной модели желаемого поведения компонент выхода объекта управления. Автономность каналов управления, точность слежения в каналах управления и подавление влияния возмущений осуществляется за счет увеличения степени разделения темпов быстрых и медленных движений. Приводится пример синтеза двухканальной системы управления для двухзвенного робота-манипулятора и результаты численного моделирования. 3. Юркевич В.Д. Синтез регуляторов для многомерных систем на основе метода разделения движения // В сборнике: Идентификация систем и задачи управления: Труды X Международной конференции "Идентификация систем и задачи управления". Институт проблем управления им. B.A. Tрапезникова. 2015. С. 557-576. http://www.sicpro.org/sicpro15/proc/procdngs/557.pdf Аннотация: Обсуждается методика синтеза регуляторов для многомерных обратимых линейных динамических объектов. В основе применяемого подхода к решению задачи синтеза лежит преднамеренное формирование разнотемповых процессов в замкнутой системе, где устойчивость быстрых процессов обеспечивается выбором параметров регулятора, а формируемые медленные процессы соответствуют заданному эталонному уравнению. Предлагаются различные варианты структур алгоритмов управления, в частности, для решения задачи стабилизации выхода и формирования заданных показателей качества переходных процессов в режиме ступенчатого изменения задающего воздействия. Рассмотрены структуры алгоритмов управления для решения задачи синтеза следящих многомерных систем управления. Рассмотрены условия разрешимости задачи формирования заданных процессов на выходе многоканального объекта управления на основе преобразования модели объекта к нормальной канонической форме и последующего выделения и анализа устойчивости уравнений внутренней подсистемы. Приводится пример с результатами численного моделирования. 4. Рогова Н.С., Юркевич В.Д. Разработка алгоритмов управления для перемещения груза портальным краном // Сборник научных трудов НГТУ, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015.- Вып.3(81). С.43- 54. DOI: 10.17212/2307-6879-2015-3-43-54 http://journals.nstu.ru/sbornik/catalogue/contents/view_article?id=8403 Аннотация: Рассматривается задача управления перемещением груза, прикрепленного на подвесе к горизонтально перемещаемой тележке. Данная задача встречается во многих технических приложениях, в частности, при управлении работой портального крана, управлении положением маятника, закрепленного на подвижной платформе. В статье рассмотрена математическая модель, описывающая поведение груза с тележкой, сформулирована задача синтеза и предложена методика расчета системы управления движением подвешенного груза и устранения его колебаний при перемещении в заданное положение. Выполнен синтез двухкаскадной системы регулирования, где в каждом каскаде используется модифицированная структура ПИД-регулятора реализуемого без операции идеального дифференцирования. Особенность предлагаемой методики синтеза состоит в том, что параметры регуляторов выбираются таким образом, чтобы в замкнутой системе сформировать быстрые и медленные процессы, где медленные процессы соответствуют желаемым требованиям к динамике процесса перемещения груза. Анализ свойств замкнутой системы осуществляется на основе метода разделения движения. Проведено численное моделирование переходных процессов при перемещении груза с тележкой на основе предложенных алгоритмов управления. Численное моделирование выполнено в среде MatLab/Simulink. Результаты численного моделирования при различных значениях параметров груза и длины подвеса показали, что применение данной методики позволяет обеспечить формирование желаемых показателей качества переходных процессов в широком диапазоне изменений массы перемещаемого груза и длины подвеса. Предлагаемые в работе результаты могут представлять интерес и для решения задач управления другими механическими подвижными системами с ограниченными возможностями управляющего воздействия. 5. Аксенов Е.А., Юркевич В.Д. Синтез каскадной системы управления для преобразователя Кука // Сборник научных трудов НГТУ, Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2015.- Вып.3(81). С.7-20. DOI: 10.17212/2307-6879-2015-3-7-20 http://journals.nstu.ru/sbornik/catalogue/contents/view_article?id=8401 Аннотация: В автономных системах электрического питания широко применяются импульсные преобразователи для стабилизации напряжения, получаемого от первичных источников. Существует множество различных типов импульсных преобразователей напряжения, среди которых часто применяются преобразователи Кука. Особенностью преобразователей Кука является малый уровень высокочастотных помех, которые вносятся преобразователем в цепь первичного источника питания. В тоже время сложная нелинейная динамика и медленные колебания являются неотъемлемым свойством переходных процессов в преобразователях Кука. Поэтому проблема синтеза эффективных регуляторов для преобразователей Кука является предметом многих исследований. В частности, существует множество работ, посвященных проблеме синтеза регуляторов для преобразователей Кука на основе методологии синтеза систем с организацией скользящих режи-мов. Однако в системах со скользящими режимами частота переключений, а также моменты переключений могут изменяться в зависимости от режима работы и параметров преобразователя напряжения. В тоже время, в импульсных преобразователях напряжения режим переключения обычно организуется с помощью широтно-импульсного модулятора (ШИМ), где частота переключений и моменты переключений задаются параметрами ШИМ. В статье обсуждается синтез системы управления с тремя каскадами для преобразователя Кука. В первом каскаде управление входным током обеспечивается посредством ШИМ и пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора. Во втором - напряжение на емкости для передачи энергии стабилизируется ПИ регулятором. Наконец, в третьем каскаде желаемое напряжение на емкости, запасающей энергию, обеспечивается интегральным (И) регулятором. Синтез обоих ПИ регуляторов основан на методике разделения движений. Приведены результаты численного моделирования рассматриваемой системы управления. 6. Yurkevich V.D. Active Exoskeleton Tracking Control System Design via Singular Perturbation Technique // Proc. 2015 International Conference on Biomedical Engineering and Computational Technologies (SIBIRCON). 28-30 October, Technopark of Novosibirsk Akademgorodok, Russia. pp. 124-129, 2015. http://soramn.ru/sibmedinfo/ Аннотация: Обсуждается проблема разработки системы управления для активного экзоскелета. Представлена методика синтеза следящего многоканального ПИД регулятора для манипулятора активного экзоскелета на основе методики синтеза систем управления путем преднамеренного формирования разнотемповых процессов в замкнутой системе управления. Показано, что требования на точность регулирования, подавление влияния нелинейностей и внешних возмущений можно обеспечить за счет увеличения степени разделения темпов быстрыъ и медленных процессов в замкнутой системе. Представлены результаты численного моделирования для примера двухзвенного активного экзоскелета. Представленные результаты могут быть использованы при разработке систем реабилитации двигательной активности верхних и нижних конечностей пациентов после травм и длительного обездвиживания. 7. Aksenov E.A., Yurkevich V.D. Cascaded Control System Design for a Cuk Converter via Singular Perturbation Approach // Proc. of 16th Annual International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM 2015), Altai, Erlagol, 29 June - 3 July, 2015, pp. 534-541. DOI: 10.1109/EDM.2015.7184600 http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=7184600 http://edm.conf.nstu.ru/edm2015/ Аннотация: Обсуждается синтез системы управления с тремя каскадами для преобразователя Кука. В первом каскаде управление входным током обеспечивается посредством широтно-импульсного модулятора (ШИМ) и пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора. Во втором - напряжение на емкости для передачи энергии стабилизируется ПИ регулятором. Наконец, в третьем каскаде желаемое напряжение на емкости, запасающей энергию, обеспечивается интегральным (И) регулятором. Синтез обоих ПИ регуляторов основан на методике разделения движений, то есть разделение темпов переходных процессов искусственно вводится в замкнутую систему. Получены расчетные соотношения для выбора параметров регулятора с учетом заданных требований на точность и показатели качества формируемых переходных процессов по управляемым переменным в замкнутой системе. Проведенное численное моделирование показывает эффективность предложенной методики синтеза регуляторов для импульсных преобразователей напряжения. 8. Мальцев И.В., Зедгенизов Д.В., Юркевич В.Д. Управление воздухораспределением в системе тоннельной вентиляции метрополитена // "Индустриальные информационные системы" - ИИС-2015, Всероссийская конференция с международным участием (Новосибирск, 20-24 сентября 2015 г.): Сб. тезисов докладов / Новосибирск, Академгородок, КТИ ВТ СО РАН, 2015 г., с.44-45. http://conf.nsc.ru/files/conferences/iis2015/299241/ThesisIIS2015.pdf http://conf.nsc.ru/iis2015/ru Аннотация: В работе рассматривается задача управления вентиляционной системой для типовой станции метрополитена мелкого заложения. Обсуждается математическая модель системы воздухообмена, структура системы управления и возможные варианты алгоритмов управления, в том числе, на основе применения метода разделения движений. 9. Лапердин А.И. Разработка программно-аппаратного комплекса автоматической системы управления для испытательных стендов авиационных конструкций лаборатории прочности // "Индустриальные информационные системы" - ИИС-2015, Всероссийская конференция с международным участием (Новосибирск, Академгородок, 20-24 сентября 2015 г.): Сб. тезисов докладов / Новосибирск, КТИ ВТ СО РАН, 2015 г., с.43. http://conf.nsc.ru/iis2015/ru Аннотация: Обсуждаются проблемы разработки программно-аппаратного комплекса системы автоматического управления для испытательных стендов авиационных конструкций, структура комплекса и его возможности для проведения натурных испытаний с различными типами алгоритмов управления, в том числе систем управления с разнотемповыми процессами. Публикации за 2014 год 1. Степанов Н.А., Юркевич В.Д. Синтез системы стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока с ШИМ в канале управления на основе метода разделения движения // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации, 2014, ? 2-3 (23-24), С.111-124. (http://journals.nstu.ru/doklady). Аннотация: Обсуждается методика синтеза системы стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, где двигатель подключен в качестве нагрузки к широтно-импульсному преобразователю, состоящему из широтно-импульсного модулятора и импульсного усилителя мощности мостового типа. Рассматривается двухконтурная система подчиненного регулирования, где внутренний контур с широтно-импульсным преобразователем является контуром стабилизации тока обмотки якоря, а внешний - контуром стабилизации скорости вращения двигателя. В качестве закона управления для каждого контура используется пропорционально-интегральный регулятор. Основная особенность и новизна предлагаемой методики синтеза состоят в применении метода разделения движения для анализа процессов в системе управления, что позволяет получить аналитические расчетные соотношения для выбора параметров регулятора в соответствии с заданными требованиями к показателям качества переходных процессов в системе. 2. Юркевич В.Д. Синтез систем стабилизации для неаффинных по управления нелинейных динамических объектов на основе формирования разнотемповых процессов // XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ-2014. Москва, 16-19 июня 2014 г.: Труды. [электронный ресурс] М.: Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН, 2014, с.353-363 (http://vspu2014.ipu.ru/proceedings/prcdngs/353.pdf). Аннотация: Рассматривается проблема синтеза систем управления для неаффинных по управлению динамических объектов на основе применения метода разделения движений. Показано, что неаффинность модели объекта может порождать процессы бифуркации состояния подсистемы быстрых движений. 3. Юркевич В.Д. Синтез ПИ и ПИД регуляторов для многомерных систем на основе формирования разнотемповых процессов // Труды XII Международной конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП-2014", Новосибирск 2-4 октября 2014 г.- Новосибирск: НГТУ, 2014.- Том 7.- C.99-111. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2014_2/) Аннотация: Обсуждается методика синтеза ПИ и ПИД регуляторов для многомерных систем на основе формирования разнотемповых процессов, а также методика синтеза универсальных регуляторов для обратимых многомерных систем. Предлагаются различные варианты структур алгоритмов управления, в частности, для решения задачи стабилизации выхода и формирования заданных показателей качества переходных процессов в режиме ступенчатого изменения задающего воздействия. Рассмотрены структуры алгоритмов управления для решения задачи синтеза следящих многомерных систем управления. Рассмотрены условия разрешимости задачи формирования заданных процессов на выходе объекта управления на основе преобразования модели объекта к нормальной канонической форме и последующего выделения и анализа устойчивости уравнений внутренней подсистемы. Приводится пример с результатами численного моделирования. 4. Yurkevich V.D. Design of PI and PID Controllers for Multivariable Systems based on Time-Scale Separation Technique // Proc. of the 12-th Int. Conf. on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2014), Novosibirsk, Russia, 2014, Vol.1, pp. 710-722. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2014_2/) Аннотация: Рассмотрена методика синтеза ПИ и ПИД регуляторов для многоканальных систем на основе формирования разнотемповых процессов и структуры алгоритмов управления для решения задачи стабилизации выхода динамического объекта и структуры алгоритмов управления для решения задачи синтеза следящих систем управления. Рассмотрены условия разрешимости задачи формирования заданных процессов на выходе объекта управления. Приводится пример с результатами численного моделирования. 5. Yurkevich V.D., Stepanov N.A. PWM Speed Control of DC Motor based on Singular Perturbation Technique // 2014 6th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT) (ICUMT 2014), St. Petersburg, Russia, 6-8 Oct., 2014, pp.534-540. (http://www.icumt.info/2014/) Аннотация: Обсуждается применение метода разделения движений для синтеза системы подчиненного регулирования скоростью двигателя постоянного тока. Представлены расчетные соотношения для выбора параметров регулятора и результаты численного моделирования. 6. Степанов Н.А., Юркевич В.Д. Стабилизация скорости вращения двигателя постоянного тока с ШИМ в канале управления на основе метода разделения движения // Межд. науч.-техн. конф. "Электротехника. Энергетика. Машиностроение" (ЭММ-2014), подсекция "Электропривод и аппаратура управления процессами", 2-6 декабря 2014 г., Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск (http://eem.conf.nstu.ru). Аннотация: Обсуждается применение метода разделения движений для синтеза системы подчиненного регулирования скоростью двигателя постоянного тока. Представлены расчетные соотношения для выбора параметров регулятора и результаты численного моделирования. 7. Лапердин А.И., Юркевич В.Д. Синтез регулятора для стенда прочностных испытаний на основе метода разделения движений // Труды XII Международной конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения, АПЭП - 2014", Новосибирск 2-4 октября 2014 г.- Новосибирск: НГТУ, 2014.- Том 7.- C.59-64. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2014_2/) Аннотация: Рассматривается задача синтеза системы управления на основе формирования разнотемповых процессов для стенда прочностных испытаний авиационных конструкций. В работе приведено описание стенда электрогидравлического сервопривода и методика формирования алгоритма управления. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик стенда с предлагаемым регулятором. 8. Blachuta M.J., Yurkevich V.D. Comparison Between Tracking and Stabilizing PI Controllers Designed via Time-Scale Separation Technique // Proc. of the 12-th Int. Conf. on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering (APEIE-2014), Novosibirsk, Russia, 2014, Vol.1, pp. 733-738. (http://apeie.conf.nstu.ru/apeie2014_2/) Аннотация: Проведено сравнение свойств следящих и стабилизирующих пропорционально-интегральных (ПИ) регуляторов, выбор параметров которых осуществляется на основе применения метода разделения движений. Получены расчетные соотношения для выбора параметров регуляторов и анализа точности регулирования в обсуждаемом классе систем управления.
Полный список публикаций.
Монографии.
Return to top