Preview

Newsletter of North-Caucasus Federal University

Advanced search

METHOD OF SYNTHESIS OF NONLINEAR SYSTEMS WITH THE APPROXIMATED CONTROL LAWS

Abstract

The article describes the features of synthesis of nonlinear systems in which controls are formed on the basis of approximating functions of state. The current state of the theory and applications of the method of approximating the control by energy facilities and technological objects. It is noted that the use of piecewise linear functions to approximate the nonlinearities has several disadvantages. The main is that unknown combination of linear sections corresponding to the given input signal (voltage, current, etc.). Another disadvantage of the piecewise linear approximation is that the derivatives on the boundaries of parcels have discontinuities, which is undesirable for control of electromechanical systems. It is shown that the wide possibilities that arise in systems with control based on approximating the sigmoid function, due to the lack of discontinuous functions and sliding modes. The synthesis of control systems based on approximation of nonlinear functions by sigmoid function excludes systems with extreme values of control actions, reduces the load on the actuators system and ensures smooth their job. In support of this the results of comparative analysis of the systems with relay and approximating controls.

About the Authors

Elena Lubentsova
Nevinnomyssk institute of technology (branch) of NCFU
Russian Federation


Valery Lubentsov
Nevinnomyssk institute of technology (branch) of NCFU
Russian Federation


References

1. Фираго Б. И. Теория электропривода. Минск: ЗАО «Техноперспектива», 2004. 527 с.

2. Лубенцова Е. В., Володин А. А. Метод аппроксимирующих преобразований в решении задач управления и моделирования биосистем // Информационные системы и технологии. 2013. № 4 (78). С. 26-35.

3. Тарасьев А. М., Усова А. А. Алгоритмы построения оптимальных траекторий по аппроксимирующим управлениям в задачах на бесконечном промежутке времени [Электронный ресурс]. URL: spisok.math. spbu.ru/2013/txt/papers/s9_3.docx (дата обращения: 26.03.2012).

4. Tarasyev A. M., Usova A. A. Stabilizing the Hamiltonian System for Constructing Optimal Trajectories // Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics. 2012. Vol. 277. P. 248-265.

5. Александров В. М. Построение аппроксимирующей конструкции для вычисления и реализации оптимального управления в реальном времени // Сиб. журн. вычисл. матем. 2012. Т. 15. № 1. С. 1-19. [Электронный ресурс]. URL: http://mi.mathnet.ru/rus/sjvm/v15/i1/p1 (дата обращения: 13.03.2012).

6. Смольников Л. П., Бычков Ю. А. Расчет кусочно-линейных систем. Л.: Энергия, 1972. 161 с.

7. Розенфельд А. С., Яхинсон Б. И. Переходные процессы и обобщенные функции. М.: Наука, 1966. 440 с.

8. Никитин А. В., Шишлаков В. Ф. Параметрический синтез нелинейных систем автоматического управления: монография / под ред. В. Ф. Шишлакова; СПбГУАП. СПб., 2003. 358 с.

9. Шишлаков В. Ф. Синтез нелинейных САУ с различными видами модуляции: монография. СПб.: СПбГУАП, 1999. 268 с.

10. Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. 2-е изд. М.: Наука, 1966. 624 с.

11. Попов Е. П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1979. 256 c.

12. Медведев М. Ю. Синтез субоптимальных управлений нелинейными многосвязными динамическими системами // Мехатроника, автоматизация и управление. 2009. № 12. С. 2-8.

13. Волков Р. В. Квазиоптимизация быстродействия асимптотически устойчивых систем управления: дис.. канд. техн. наук: 05.13.01 Ростов-н/Д., 2005. 227 с.

14. Медведев М. Ю. Управление нелинейными многосвязными объектами в условиях неопределенности: дис.. д-ра техн. наук: 05.13.01 / Медведев Михаил Юрьевич; Таганрог. гос. радиотех. ун-т. Таганрог, 2010. 379 с.

15. Лубенцова Е. В. Построение одного класса систем с разрывным управлением // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-14: сб. трудов Международ. научной конференции: в 6 т. Т. 2. Секции 2; 5 / Смоленский филиал Моск. энерг. ин-та (техн. ун-та). Смоленск, 2001. С. 67-69.

16. Фильчаков П. Ф. Справочник по высшей математике. Киев: Наукова думка, 1973. 743 с.

17. Нейдорф Р. А. Эффективная аппроксимация кусочных функций в задачах квазиоптимального по быстродействию управления// Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-2000: сб. трудов Международной научной конференции: в 7 т. Т. 2. Секции 2; 8 / Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет). СПб.: СПбГТУ, 2000. С. 18-22.


Review

For citations:


Lubentsova E., Lubentsov V. METHOD OF SYNTHESIS OF NONLINEAR SYSTEMS WITH THE APPROXIMATED CONTROL LAWS. Newsletter of North-Caucasus Federal University. 2015;(6):7-14. (In Russ.)

Views: 121


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2307-907X (Print)