Preview

Вестник Донского государственного технического университета

Расширенный поиск

Структурный синтез дискретных адаптивных следящих систем на основе объединенного принципа максимума

https://doi.org/10.23947/1992-5980-2017-17-1-105-113

Полный текст:

Аннотация

Введение. Несоответствие структуры математической модели наблюдаемому процессу является одной из причин срыва сопровождения при функционировании управляемых систем. Это определяет актуальность задачи структурного синтеза следящих адаптивных систем, которая рассматривается в экстремальной постановке Материалы и методы . Для решения задачи синтеза в квазидетерминированном приближении используется методология объединенного принципа максимума. Исследование в этом случае заключается в поиске условия минимума целевого функционала, который является результатом свертки критерия качества и интеграла действия. Это позволяет построить модель фильтра состояния со структурной адаптацией как решение обратной задачи динамики. Практическая реализация полученных с применением такого подхода результатов в цифровых следящих системах ставит задачу выбора схемы конечномерной аппроксимации полученной модели, что связано с определением вида приближения синтезирующей функции и использованием общего решения однородного дифференциального уравнения. Результаты исследования. Рассмотрен вариант практической реализации цифровых следящих систем на базе конечномерной аппроксимации с новой структурой переходной матрицы и ковариационной матрицы вектора интенсивности возмущений в дискретном времени. Обсуждения и заключение. Результаты математического моделирования показывают, что новый метод синтеза следящих систем в дискретном времени в условиях регулярных возмущений обеспечивает повышение точности функционирования алгоритмов оценки в сравнении с традиционными.

Об авторах

Андрей Александрович Костоглотов
Донской государственный технический университет
Россия


Сергей Валерьевич Лазаренко
Донской государственный технический университет
Россия


Антон Александрович Кузнецов
Военно-воздушная академия им. проф. Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина
Россия


Игорь Владимирович Дерябкин
Ростовский государственный университет путей сообщения
Россия


Виталий Александрович Лосев
Институт сферы обслуживания и предпринимательства
Россия


Список литературы

1. Руденко, Е. А. Оптимальные дискретные нелинейные фильтры порядка объекта и их гауссовские приближения / Е. А. Руденко // Автоматика и телемеханика. - 2010. - № 2. - С.159-178.

2. Итеративные регуляризированные алгоритмы обработки измерительной информации / А. А. Костоглотов [и др.] // Вестник компьютерных и информационных технологий. - 2010. - № 11. - С.3-9.

3. Костоглотов, А. А. Синтез алгоритма оценки параметров движения летательных аппаратов на основе метода скорейшего спуска / А. А. Костоглотов, А. А. Кузнецов // Автоматика и вычислительная техника. - 2004 - №4. - С.53-62.

4. Костоглотов, А.А. Субоптимальная оценка параметров динамических систем / А. А. Костоглотов, В. Н. Таран // Автоматика и телемеханика. - 1997. - № 4. - С.85-94.

5. Singer, R. A. Estimating Optimal Tracking Filter Performance for Manned Maneuvering Targets / R. A. Singer // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. - 1970. - AES-6. No 4. - P. 473-483.

6. Schooler, C. C. Optimal a-b Filters For Systems with Modeling Inaccuracies / C. C. Schooler // // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. - 1975. - AES-11. No 6. - P. 1300-1306.

7. Li, X. R., Jilkov, V. P. Survey of Maneuvering Target Tracking. Part I: Dynamic Models / X. R. Li, V. P. Jilkov // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. - 2003. - Vol. 39. No 4. - P. 1333-1364.

8. Sage, A. P. System Identification / A. P. Sage, J. L. Melsa. - New York and London: Academic Press, 1971. - 221 p.

9. Илюхин, И. В. Промышленные мехатронные электропневматические приводы / И. В. Илюхин, А. Н. Харченко, С. А. Арфикян // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2010. - № 8. - С.1184-1188.

10. Костоглотов, А. А. Объединенный принцип максимума в информационных технологиях анализа и синтеза / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С. В. Лазаренко. - Ростов-на-Дону: РТИСТ (фил.) ГОУ ВПО "ЮРГУЭС", 2010. - 164 с.

11. Синтез фильтра сопровождения со структурной адаптацией на основе объединенного принципа максимума / А. А. Костоглотов [и др.] // Информационно-управляющие системы. - 2015. - № 4 (77). - С.2-9.

12. Синтез оптимального управления на основе объединенного принципа максимума / А. А. Костоглотов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2010. - №2. - С.31- 37.

13. Лурье, А. И. Аналитическая механика / А. И. Лурье. - Москва : ГИФМЛ, 1961. - 824 с.

14. Андрашитов, Д. С. Структурный синтез Лагранжевых систем автоматического управления с использованием первых интегралов движения / Д. С. Андрашитов [и др.] // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2015. - №12. - С.12-18.

15. References

16. Rudenko, E.A. Optimal'nye diskretnye nelineynye fil'try poryadka ob''ekta i ikh gaussovskie priblizheniya. [Optimal discrete nonlinear filters of the object's order and their Gaussian approximations.] Avtomatika i Telemekhanika, 2010, no. 2, pp. 159-178 (in Russian).

17. Kostoglotov, A.A., et al. Iterativnye regulyarizirovannye algoritmy obrabotki izmeritel'noy informatsii. [Iterative regularized processing algorithms of the measuring information.] Herald of Computer and Information Technologies, 2010, no. 11, pp. 3-9 (in Russian).

18. Kostoglotov, A.A., Kuznetsov, A.A. Sintez algoritma otsenki parametrov dvizheniya letatel'nykh apparatov na osnove metoda skoreyshego spuska. [Synthesis of estimator of flyer motion variables based on the steepest descent method.] Automatic Control and Computer Sciences, 2004, no. 4, pp. 53-62 (in Russian).

19. Kostoglotov, A.A., Taran, V.N. Suboptimal'naya otsenka parametrov dinamicheskikh sistem. [Suboptimal Parameter Estimation in Dynamic Systems.] Avtomatika i Telemekhanika, 1997, no. 4, pp.85-94 (in Russian).

20. Singer, R.A. Estimating Optimal Tracking Filter Performance for Manned Maneuvering Targets. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1970, AES-6, no. 4, pp. 473-483.

21. Schooler, C.C. Optimal a-b Filters For Systems with Modeling Inaccuracies. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 1975, AES-11, no. 6, pp. 1300 - 1306.

22. Li, X. R., Jilkov, V. P. Survey of Maneuvering Target Tracking. Part I: Dynamic Models. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2003, vol. 39, no. 4, pp. 1333 - 1364.

23. Sage, A.P., Melsa, J.L. System Identification. New York and London: Academic Press, 1971, 221 p.

24. Ilyukhin, I.V., Kharchenko, A.N., Arfikyan, S.A. Promyshlennye mekhatronnye elektropnevmaticheskie privody. [Industrial mechatronic electropneumatic drives.] Vestnik of DSTU, 2010, no. 8, pp. 1184-1188 (in Russian).

25. Kostoglotov, A.A., Kostoglotov, A.I., Lazarenko, S.V. Ob''edinennyy printsip maksimuma v informatsionnykh tekhnologiyakh analiza i sinteza. [Combined maximum principle in information technologies of analysis and synthesis.] Rostov-on-Don: RTIST (fil.) GOU VPO "YuRGUES", 2010, 164 p. (in Russian).

26. Kostoglotov, A.A., et al. Sintez fil'tra soprovozhdeniya so strukturnoy adaptatsiey na osnove ob''edinennogo printsipa maksimuma. [Synthesis of Filter Support with Structural Adaptation Based on Combined Maximum Principle.] Information and Control Systems, 2015, no. 4 (77), pp. 2-9 (in Russian).

27. Kostoglotov, A.A., et al. Sintez optimal'nogo upravleniya na osnove ob''edinennogo printsipa maksimuma. [Optimal control synthesis based on combined maximum principle.] University News. North-Caucasian region. Technical Sciences Series, 2010, no. 2, pp. 31-37 (in Russian).

28. Lurye, A.I. Analiticheskaya mekhanika. [Analytic Mechanics.] Moscow: GIFML, 1961, 824 p. (in Russian).

29. Andrashitov, D.S., et al. Strukturnyy sintez Lagranzhevykh sistem avtomaticheskogo upravleniya s ispol'zovaniem pervykh integralov dvizheniya. [Structural synthesis of Langrangian systems of automatic control with the use of first integrals of motion.] Information-measuring and Control Systems, 2015, no. 12, pp. 12-18 (in Russian).


Для цитирования:


Костоглотов А.А., Лазаренко С.В., Кузнецов А.А., Дерябкин И.В., Лосев В.А. Структурный синтез дискретных адаптивных следящих систем на основе объединенного принципа максимума. Вестник Донского государственного технического университета. 2017;17(1):105-112. https://doi.org/10.23947/1992-5980-2017-17-1-105-113

For citation:


Kostoglotov A.A., Lazarenko S.V., Kuznetsov A.A., Deryabkin I.V., Losev V.A. Structural synthesis of discrete adaptive tracking systems based on the combined maximum principle. Vestnik of Don State Technical University. 2017;17(1):105-112. (In Russ.) https://doi.org/10.23947/1992-5980-2017-17-1-105-113

Просмотров: 44


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1992-5980 (Print)
ISSN 1992-6006 (Online)