СИНТЕЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ С ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
Аннотация
В статье представлены результаты решения задачи синтеза алгоритмов управления экстремальным нелинейным объектом (на примере жидкофазного химического реактора непрерывного действия с перемешиванием) в условиях ограниченной информации о динамике объекта. Статическая характеристика объекта по каналу регулирования задана в виде квадратичной зависимости. Синтез безынерционного и астатического алгоритмов управления осуществлен методами аналитического конструирования агрегированных регуляторов. Для сравнительного анализа алгоритмов проведен каскадный синтез закона управления в предположении, что динамическая модель объекта задана. Моделирование системы управления показало работоспособность синтезированных алгоритмов: устойчивость переходных процессов управления, отсутствие статической ошибки. Предложенный подход к разработке системы управления может быть распространен и на случаи нелинейных статических характеристик, отличных от квадратичной формы.
Литература
Kolesnikov A.A. Problems of the Theory of Analytical
Design of Nonlinear Regulators (P. 35–129). Synergetics
and Problems of Control Theory Ed. by A.A. Kolesnikov.
Moscow: Fizmatlit, 2004. 504 p.
Krasovsky A.A. Development and Formation of Modern
Control Theory (P. 13–34). Synergetics and Problems of
Control Theory Ed. by A.A. Kolesnikov. Moscow:
Fizmatlit, 2004. 504 p.
Kim D.P. Theory of Automatic Control. Multidimensional,
Nonlinear, Optimal, and Adaptive Systems: Textbook and
Workbook for Universities. 3rd ed., revised and enlarged.
Moscow: Yurait Publishing, 2021. 441 p.
Filipovsky V.M. Control Systems in State Space: Textbook. St. Petersburg, 2022. 75 p.
Kolesnikov A.A. Synergetic Control Theory. Taganrog:
TRTU; Moscow: Energoatomizdat, 1994. 344 p.
Modern Applied Control Theory: Synergetic Approach in
Control Theory / Ed. by A.A. Kolesnikov. Taganrog: TRTU
Publishing. Part II, 2000. 559 p.
Veselov G.E., Sinitsyn A.S. Synthesis of an Adaptive Suspension Control System Considering Physical Constraints
of the Damper. Izvestiya SFU. Engineering Sciences. 2015.
N 7 (168). P. 170–181.
Kolesnikov A.A., Kuzmenko A.A. Nonlinear Synthesis of
Control Laws for a Turbo Generator: Integral Adaptation.
Izvestiya SFU. Engineering Sciences. 2012. N 5. P. 84–89.
Kuzmenko A.A., Sinitsyn A.S., Sinitsyna A.A. Adaptive
Control of a Power Plant with a Nonlinear State Observer.
Informatics and Control Systems. 2016. N 4. P. 103–114.
Labutin A.N., Nevinitsyn V.Yu. Analytical Synthesis of a
Chemical Reactor Control System. Theor. Found. Chem.
Eng. 2014. V 48. N 3. P. 318–322.
Labutin A.N., Nevinitsyn V.Yu., Zaitsev V.A., Volkova
G.V. Robust Control of Target Product Concentration in a
Chemical Reactor. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim.
Tekhnol. 2018. V. 61, N 12. P. 130–136.
Alexandrov A.G. Optimal and Adaptive Systems: Textbook. Moscow: Vysshaya Shkola, 1989. 263 p.
Churakov E.P. Optimal and Adaptive Systems: Textbook
for Universities. Moscow: Energoatomizdat, 1987. 256 p.
Rastrigin L.A. Extremal Control Systems. Moscow:
Nauka, 1974. 270 p.
Labutin A.N., Nevinitsyn V.Yu., Volkova G.V. Analysis
and Optimal Synthesis of a Chemical Reactor as a Control
Object. Chem. Ind. 2018. Vol. 95, N 5. P. 241–248.
Nevinitsyn V.Yu., Labutin A.N., Khabibulin N.M. Simulator of the control and monitoring system of the mixing
heat exchanger. Modern high technologies. Regional application. 2022. N 4(72). P. 40-46. (in Russian). DOI
6060/snt.20227204.0006.
Nevinitsyn V.Yu., Labutin A.N., Devetyarov A.N.,
Volkova G.V. Optimization of the reactor unit for conducting liquid-phase series-parallel reactions. Modern high
technologies. Regional application. 2023. N 1(73). P. 47-
DOI 10.6060/snt.20237301.0007
Blinichev V.N., Labutin A.N., Zueva G.A., Kolobov
M.Yu., Alekseev E.A., Volkova G.V., Vorobyov S.V.,
Kozlov A.M., Kokurina G. N., Lysova M.A., Mironov
E.V., Natareev S.V., Nevinitsyn V.Yu., Ponomareva Yu,
N., Postnikova I.V., Sakharov S.E., Chagin O.V. Problems of developing energy- and resource-saving processes,
reactor systems and intensive equipment, modeling and optimal control. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved.
Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. T. 66. Issue. 7. P. 185-202.
DOI: 10.6060/ivkkt.20236607.6845j
Apolonsky V.V., Tararykin S.V. Methods for Synthesizing
Reduced State Regulators of Linear Dynamic Systems.
Izvestiya RAN. Theory and Control Systems. 2014. N 6. P.
–33
