Синтез методов исследования и управления колебательными процессами в нелинейных динамических системах

В рамках данного блока НИР объектом исследования были обозначены методы повышения надежности и диагностики неисправностей в сложных автоматизированных системах управления технологическими процессами. Целью работы обозначена разработка новых алгоритмов диагностики и алгоритмов управления, обеспечивающих высокую степень робастности замкнутой системы по отношению к отказу оборудования, износу исполнительных механизмов и т.п.

В качестве основных методов синтеза алгоритмов диагностики (наблюдения) были выбраны методы построения интервальных наблюдателей и методы скользящих режимов высокого порядка. Для синтеза алгоритмов управления использованы методы однородных систем, неявных функций Ляпунова и устойчивости от входа к состоянию. Все полученные результаты были опубликованы в ведущих (в области автоматического управления) международных рецензируемых журналах и конференциях.

В рамках данного блока были получены следующие результаты:

1. Результаты, касающающиеся развития метода однородных систем для анализа робастности и надежности нелинейных моделей технологических процессов, и расширения данного аппарата на разрывные системы.

2. Применен метод однородных систем при использовании метода неявных функций Ляпунова для синтеза закона управления, гарантирующего сходимость всех процессов к желаемому положению равновесия за конечное время.

3. Проведен анализ и синтез колебательных систем управления. Проведен анализ свойства робастной устойчивости для динамических систем на многообразиях с неединственным положением равновесия или притягивающем множестве.

4. Рассмотрено свойство колебательности по Якубовичу (одна из самых общих концепций описания колебательных процессов) для гибридных систем.

5. Проведена стабилизация резонансного режима колебаний для роботов. Решение базируется на дифференциаторах скользящих режимов и методе скоростного градиента.