Разработка и анализ алгоритма настройки параметров ПИ-регуляторов нелинейных систем управления, страница 6

учитывает утечки расплава полимера с выхода на вход расходомера, где:    - объемный расход;  - выходной сигнал расходомера;  - погрешность измерений. Изменение вязкости и энергии внутримолекулярных связей расплава полимера в процессе синтеза описывают следующей математической моделью:

;   ;   ;

;   ,

где:  - управляющее воздействие;  - постоянная времени поликонденсатора непрерывного действия;  - газовая постоянная; ,  - возмущающие воздействия.

Контроллер опрашивает датчики, управляет производительностью насоса, по алгоритму (4.1)-(4.4), (5.1)-(5.6) вычисляет оценки переменных состояния и формирует управляющее воздействие, отображает текущие значения переменных состояния на цифровом индикаторе.

Заключение. Исходная задача адаптивного управления нелинейным объектом с ограничениями в форме неравенств за счет включения в модель системы управления генераторов вспомогательных переменных, содержащих нелинейные преобразователи с сигмоидальными статическими характеристиками, и В-сплайнов преобразована в задачу управления с ограничениями в виде системы нелинейных алгебраических и дифференциальных уравнений. Составлены функционалы МНК для задач оценивания переменных состояния и формирования управляющих воздействий регуляризованной задачи управления. Для наблюдателя переменных состояния ОУ и формирователя управляющих воздействий адаптивной системы управления (рис. 1) с помощью принципа максимума и инвариантного погружения получены нелинейные дифференциальные уравнения с заданными начальными условиями (4.2)-(4.6) и (5.2)-(5.6). Эта система управления реализует алгоритмы ПИ-регулирования управляющих воздействий и оценок параметров, переменных состояния ОУ и возмущающих воздействий. Поэтому она обеспечивает более высокие быстродействие и точность управления по сравнению с существующими адаптивными системами управления. Это подтверждается имитационным моделированием и результатами практической реализации таких адаптивных систем управления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Дорогов Н. Н. Математическое моделирование и оптимизация технологических процессов в производстве полимера полиэтилентерефталата. – Минск: Издательский центр БГУ, 2002.

2.  Бар-Шалом Я., Ци Э. Концепции и методы стохастического управления // Фильтрация и стохастическое управление в динамических системах / Под ред. К. Е. Леондеса. – М.: Мир, 1980.

3.  Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. – М.: Наука, 1966.

4.  Беллман Р. Процессы регулирования с адаптацией. –  М.: Наука, 1963.

5.  Красовский А. А. Некоторые актуальные проблемы науки управления // Изв. РАН. Теория и системы управления. 1996. № 6.

6.  Рутковский В. Ю. Работы института проблем управления в области беспоисковых адаптивных систем и систем управления космическими аппаратами // АиТ. 1999. № 6.

7.  Сигеру О., Марзуки Х., Рубия Ю. Нейроуправление и его приложения. – М.: ИПРЖР, 2000.

8.  Граничин О. Н., Поляк Б. Т. Рандомизированные алгоритмы оценивания и оптимизации при почти произвольных помехах. – М.: Наука, 2002.

9.   Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления / Под ред. Н.Д. Егупова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

10.   Мирошник И. В., Никифоров В. О., Фрадков А. Л. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами. – СПб.: Наука, 2000.

11.   Морозов В. А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач. – М.: Наука, 1987.

12.   Сейдж Э., Мейлс Дж. Идентификация систем управления. – М.: Наука. 1974.

13.   Гольцов А. С. Адаптивные системы автоматического управления нелинейными объектами. – Орел: Академия ФАПСИ, 2001.

14.    Сейдж Э., Мейлс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. – М.: Связь. 1976.

15.    Гольцов А.С., Шевченко В.Г., Дворецкий А.А., Петров В.П. Способ определения вязкости жидкостей в трубопроводах технологических линий. // Патент Российской  Федерации № 2065146. Бюл. № 22, 1996.