Модификация предиктора Смита для линейного объекта с переменными параметрами


https://doi.org/10.15217/issnl684-8853.2017.4.25

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: предиктор Смита является эффективным инструментом для управления системами с запаздыванием, однако его использование требует точной оценки параметров объекта управления. Таким образом, для объектов с переменными параметрами требуется введение в структуру предиктора Смита дополнительного контура адаптации. Цель исследования: разработка модификации предиктора Смита, которая позволяет работать в условиях изменения коэффициента усиления объекта управления, описываемого передаточной функцией. Результаты: рассмотрены различные варианты организации контура адаптации предиктора Смита: на основании правила MIT, функций Ляпунова, на базе линейного ПИД-регулятора и адаптивного регулятора с эталонной моделью, использующей функции чувствительности замкнутой системы относительно параметров ПИД-регулятора. На основании компьютерных экспериментов обоснован выбор контура адаптации, обеспечивающего работу предиктора Смита в условиях изменения передаточной функции объекта управления. Практическая значимость: алгоритм адаптации предиктора Смита, предложенный в данной работе, перспективен для реализации в системах управления объектами с запаздыванием.

Об авторах

М. В. Бураков
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


А. С. Коновалов
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Список литературы

1. Smith O. J. M. Close Control of Loops with Dead Time // Chemical Engineering Progress. 1957. Vol. 53. P. 217235.

2. Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. - М.: Машиностроение, 1973. - 328 с.

3. Фуртат И. Б., Цыкунов А. М. Адаптивное управление объектами с запаздыванием по выходу // Изв. вузов. Приборостроение. 2005. № 7. С. 15-19.

4. Бобцов А. А. Стабилизация нелинейных систем по выходу в условиях запаздывания // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2008. № 2. С. 21-28.

5. Бобцов А. А., Пыркин А. А. Адаптивное и робастное управление c компенсацией неопределенностей. - СПб.: НИУ ИТМО, 2013. - 135 с.

6. Бураков М. В., Шишлаков В. Ф. Модифицированный предиктор Смита для объекта с переменной задержкой // Тр. СПИИРАН. 2017. Вып. 2(51). С. 60-77.

7. Burakov M. V., Kurbanov V. G. Fuzzy PID Controller for Nonlinear Plant // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. Vol. 11. N 9. P. 57455748.

8. Бураков М. В., Коновалов А. С. Нечеткое управление автомобильной антиблокировочной системой // Информационно-управляющие системы. 2016. № 2. С. 35-41. doi:10.15217/issn1684-8853.2016.2.35

9. Burakov M. V., Kurbanov V. G. Neuro-PID Control for Nonlinear Plants with Variable Parameters // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. Vol. 12. N 4. P. 1226-1229.

10. Astrom K. J., Wittenmark B. Adaptive Control. - Addison-Wesley, Reading, MA. 1995. - 572 p.

11. Astrom K. J., Hagglund T. Advanced PID Control. - ISA (The Instrumentation, System, and Automation Society), 2006. - 460 p.

12. Deng J. The Smith-PID Control of Three-Tank-System based on Fuzzy Theory // Journal of Computers. 2011. Vol. 6. N 3. P. 514-523.

13. Wei Q., Wang W. Research on Fuzzy Self-adaptive PI-Smith Control in Long Time-delay System // Journal of China Universities of Posts and Telecommunications. 2011. N 18(5). P. 114-117.

14. Abuzaid O. M., Emheisen M. A., Ammar A. A. Design of Fuzzy Self-adaptive PI-Smith Predictor Process Controller // International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT). 2016. Vol. 31. N 1. P. 18-21.

15. Wang P. G., Feng H. P., Zong X. P. Smith Predictive Control Based on NN // Proc. of 2005 Intern. Conf. on Machine Learning and Cybernetics, Guangzhou, China, 2005. P. 4179-4183.

16. Hao Chen, Zoubir Zouaoui, Zheng Chen. A Modified Smith Predictive Scheme based Back-propagation Neural Network Approach for FOPDT Processes Control // Journal of Process Control. 2013. N 23. P. 1261-1269.

17. Бураков М. В. Генетический алгоритм: теория и практика. - СПб.: ГУАП, 2008. - 164 с.

18. Бураков М. В., Коновалов А. С., Яковец О. Б. Эволюционный синтез нечетких регуляторов // Информационно-управляющие системы. 2015. № 6. С. 28-33. doi:10.15217/issn1684-8853.2015.6.28


Дополнительные файлы

Для цитирования: Бураков М.В., Коновалов А.С. Модификация предиктора Смита для линейного объекта с переменными параметрами. Информационно-управляющие системы. 2017;89(4):25-34. https://doi.org/10.15217/issnl684-8853.2017.4.25

For citation: Burakov M.V., Konovalov A.S. Modification of Smith Predictor for a Linear Plant with Changeable Parameters. Information and Control Systems. 2017;89(4):25-34. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issnl684-8853.2017.4.25

Просмотров: 30


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


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)