Многокритериальный синтез анизотропийных регуляторов многомассовых электромеханических систем

Abstract

Сформулирована задача многокритериального синтеза анизотропийных регуляторов многомассовых электромеханических систем и показана возможность ее решения на основе концепции функционально множественной принадлежности вектора состояния, что позволяет удовлетворить разнообразным требованиям, которые предъявляются к работе многомассовых электромеханических систем в различных режимах. Обоснован и разработан метод выбора матриц, с помощью которых формируется вектор цели стохастического робастного управления путем решения задачи нелинейного программирования. Минимизация анизотропийной нормы стохастической системы позволяет получить минимальную чувствительность синтезированной системы к изменению параметров моделей объектов управления и внешних воздействий. Результаты экспериментальных исследований двухмассовой электромеханической системы показали, что применение синтезированных анизотропийных регуляторов по сравнению с типовыми регуляторами позволило сократить время первого согласования в пять раз, повысить плавность движения на низких скоростях в 1,7 раза, уменьшить дисперсию ошибки отработки случайного задающего воздействия в четыре раза.

Сформульовано задачу багатокритеріального синтезу анізотропійних регуляторів багатомасових електромеханічних систем та показано можливість її рішення на основі концепції функціонально множинної належності вектора стану, що дозволяє задовольнити різноманітним вимогам, які пред'являються до роботи багатомасових електромеханічних систем в різних режимах. Обґрунтованo і розробленo метод вибору матриць, за допомогою яких формується вектор мети стохастичного робастного управління шляхом вирішення задачі нелінійного програмування. Мінімізація анізотропійної норми стохастичної системи дозволяє отримати мінімальну чутливість синтезованої системи до зміни параметрів моделей об'єктів керування і зовнішніх впливів. Результати експериментальних досліджень двомасової електромеханічної системи показали, що застосування синтезованих анізотропійних регуляторів порівняно з типовими регуляторами дозволило скоротити час першого узгодження в п'ять разів, підвищити плавність руху на низьких швидкостях у 1,7 рази, зменшити дисперсію помилки відпрацювання випадкового задаючого впливу в чотири рази.

The problem of multicriterion anisotropic regulators synthesis by multimass electromechanical systems and the possibility of its solution based on the concept of multifunctional accessory of the state vector that can satisfy various requirements that apply to the work of multimass electromechanical systems in different modes. Proved and developed a method of selecting the matrices with which formed the target vector stochastic robust control by solving a nonlinear programming problem. Minimizing the anisotropic norm of a stochastic system provides a minimum sensitivity of the synthesized system to modify the plant models and external influences. The results of experimental studies of two-mass electromechanical system showed that the use of synthesized anisotropic regulators compared with standard controls has reduced the time of the first agreement by five times, to increase the smoothness of motion at low speeds by 1.7 times, to reduce the variance of the random errors mining master control four times.