Нови методи, разработени за проектиране на динамични обектни контролери - Технология 2021
300 проекта в C # | Безплатен изходен код (януари 2021 г.).
Думите "несигурност" и "множество критерии" характеризират уместността и сложността на съвременните проблеми, свързани с управлението на динамични обекти и процеси. Всъщност всеки математически модел, който описва сложни контролирани процеси, неизбежно включва неточности в описанието на смущенията и параметрите на контролния обект. Пренебрегването на такава „несигурност“ често води до фатални грешки в работата на реалните системи за управление.
От друга страна, изискванията към системата за контрол често са противоречиви, което естествено води до формулиране на многокритериални проблеми, които, ако бъдат решени успешно, елиминират поне онези решения, които очевидно са „неефективни“. Добре известно е, че многокритериалните контролни проблеми са много трудни за решаване. Тези трудности придобиват много по-голям мащаб, когато има несигурност при установяване на параметрите на системата и смущения; следователно всеки напредък в развитието на теорията и методите за решаване на такива проблеми е много ценен и подходящ както в теоретичния, така и в приложния аспект.
Според Дмитрий Баландин, главен изследовател в Лабораторията за информационни системи и техническа диагностика, професор в Катедрата за диференциални уравнения, математически и числен анализ в Института по информационни технологии, математика и механика на UNN, основният резултат от извършената работа от неговия изследователски екип е да разработи нови методи за проектиране на динамични обектни контролери под формата на обратна връзка. Тези методи са разработени въз основа на съвременните постижения в теорията на управлението, теорията на линейните матрични неравенства и теорията на изпъкналата оптимизация.
"Обектът на нашето изследване е система от обикновени диференциални или диференциални уравнения, които описват динамиката на изследвания обект. Предполага се, че динамичният обект е подложен на различни видове външни ефекти. По-специално, те могат да включват представените ефекти чрез произволни функции на интегрируемия квадратен вектор на времето, ефекти от случаен характер, които се описват като бял шум на Гаус с неизвестна ковариационна матрица, импулсни ефекти с неизвестна интензивност на удара, хармонични ефекти с неизвестна честота и амплитуда ", казва Баландин.
Целта на управлението е да проектира обратна връзка (или от измереното състояние, или от измерения изход), която осигурява охлаждане на смущението, което възниква в системата и се генерира от тези ефекти. Индикаторите за качество на преходните процеси, по-известни като нива на затихване на смущения, се определят за всеки клас външни ефекти и са максимумът (за всички ефекти от даден клас) на връзката между нормата на мощността, контролирана от системата, и норма на външен ефект. Естествената тенденция към подобряване на преходните процеси води до оптимални проблеми с контрола, които се състоят в минимизиране на нивата на затихване на смущения.
Някои прости примери показват, че законът за управление, който минимизира нивото на охлаждане за един клас, далеч не е най-добрият за друг клас. По този начин, например, управлението, което осигурява най-доброто затихване на смущение, генерирано от периодични ефекти, се различава значително от законите за контрол, които осигуряват охлаждане на смущение, генерирано от ударни ефекти. Следователно възниква проблемът с намирането на компромис при синтеза на законите за управление на обекта, който е обект на въздействието от различни видове. Този проблем по същество е многокритериален контролен проблем.