RAS Energy, Mechanics & ControlАвтоматика и телемеханика Automation and Remote Control

  • ISSN (Print) 0005-2310
  • ISSN (Online) 2413-9777

СИНТЕЗ ГИБРИДНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ КВАЗИЛИНЕЙНОГО ПОДХОДА

PII
S24139777S0005231025100027-1
DOI
10.7868/S2413977725100027
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume / Issue number 10
Pages
21-41
Abstract
Разработан метод синтеза гибридных нелинейных систем управления объектами с дифференцируемыми нелинейностями и измеряемым вектором состояния на основе непрерывных квазилинейных моделей, с применением квазилинейной дискретизации. Гибридная система синтезируется с повышенным периодом дискретизации управления и нулевой статической ошибкой по задающему воздействию. Решение задачи синтеза существует, если нелинейный объект удовлетворяет условиям критериев управляемости по состоянию, критерия управляемости выхода и некоторым другим условиям. Устойчивость гибридной системы доказывается с применением «технического» подхода, предложенного М.А. Айзерманом и Е.С. Пятницким, а также метода функций Ляпунова. Эффективность предложенного метода синтеза гибридных систем управления иллюстрируется численным примером. Предложенный метод может применяться для создания гибридных систем управления нелинейными объектами различного назначения.
Keywords
Date of publication
24.02.2026
Year of publication
2026
Number of purchasers
0
Views
3

References

  1. 1. Garavello M., Piccoli B. Hybrid Necessary Principle // 44th IEEE Conference on Decision and Control, European Control Conference. Seville, Spain, December 12–15, 2005. P. 723–728.
  2. 2. Nandola N.N., Bhartiya S. Predictive Control of Nonlinear Hybrid Systems Using Generalized Outer Approximation // 17th World Congress International Federation of Automatic Control Seoul, Korea, July 6–11, 2008. P. 3623–3628. https://doi.org/10.3182/20080706-5-KR-1001.2056
  3. 3. Безуглава А.Е., Тимофеева Т.И., Шушлянин Е.А. Управление нелинейными гибридными системами на основе идентифицированных моделей // Х Международная конференция «Идентификация систем и задачи управления», SICPRO-15 Москва, 26–29 января 2015. С. 619–633.
  4. 4. Закаузанов Р.М. Критерии выбора оптимальной структуры распределенной системы управления технологическими процессами крупных промышленных предприятий // Математические методы в технологиях и технике. 2024. № 10. С. 17–23.
  5. 5. Sharifi E., Damaren C.J. A numerical approach to hybrid nonlinear optimal control // International Journal of Control. 2020. P. 1–14. https://doi.org/10.1080/00207179.2020.1763471
  6. 6. Christofides P.D., El-Farra N.H. Control of Hybrid Nonlinear Systems // Control of Nonlinear and Hybrid Process Systems. Lect. Notes Control. 2005. V. 324. P. 225–275. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/11376316_7
  7. 7. Alessandri A., Bedouhene F., Bouhadjra D., Zemouche A., Bagnerini P. Observer-based control for a class of hybrid linear and nonlinear systems // Discrete and Continuous Dynamical Systems. 2021. V. 14. I. 4. P. 1213–1231. https://doi.org/10.3934/dcdss.2020376
  8. 8. Ghane R.G., Hassan M.Y. Advanced hybrid nonlinear control for morphing quadrotors // Mathematical Modelling of Engineering Problems, 2023. V. 10. No. 4. P. 1216–1224. https://doi.org/10.18280/mmep.100414
  9. 9. Кван Н.В., Семичевская Н.П. Гибридные системы робостного управления нелинейными объектами // Вестник Амурского государственного университета. 2010. Выпуск 51: Серия: Естественные и экономические науки. C. 33–37.
  10. 10. Годовев А.И., Ерёмин Е.Л., Шеленок Е.А. Имитационная модель системы периодического управления электродинамическим вибростендом // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2012. № 1(25). Часть 2. C. 257–261.
  11. 11. Ерёмин Е.Л., Шеленок Е.А. Гибридная система нелинейного управления неаффинным объектом с запаздыванием по состоянию в периодических режимах // Информатика и системы управления. 2019. № 4(62). C. 120–131. https://doi.org/10.22250/isu.2019.62.120-131
  12. 12. Santoso F., Garratt M.A., Anavatti S.G., Petersen I. Robust Hybrid Nonlinear Control Systems for the Dynamics of a Quadcopter Drone // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems. V. 50. No. 8. Aug. 2020. P. 3059–3071. https://doi.org/10.1109/TSMC.2018.2836922
  13. 13. Гайдук А.Р. Алгебраический синтез нелинейных стабилизирующих управлений // Синтез алгоритмов сложных систем. Вып. 7. Таганрог: ТРТИ. 1989. C. 15–19.
  14. 14. Gaiduk A.R., Stojković N.M. Analytical design of quasilinear control systems // FACTA UNIVERSITATIS. Series: Automatic Control and Robotics. 2014. V. 13. No. 2. P. 73–84.
  15. 15. Gaiduk A.R. Nonlinear control systems design by transformation method // Mekhatronica, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018. V. 19. No. 12. P. 755–761. https://doi.org/10.17587.19.755-761
  16. 16. Гайдук А.Р. Численный метод синтеза квазилинейных моделей нелинейных объектов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. Том 22. № 6. C. 283–290. https://doi.org/10.17587/mau.22.283-290
  17. 17. Гайдук А.Р. Метод квазилинейной дискретизации уравнений нелинейных систем [Электронный ресурс]. Всероссийское совещание по проблемам управления (ВСПУ-24): труды, Москва, 17–21 июня 2024. М.: ИПУ РАН, 2024. C. 167–171.
  18. 18. Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. М.: Наука, 1970. 240 с.
  19. 19. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. 4-е изд. М.: Наука, 1988. 553 с.
  20. 20. Маркус М., Миник Х. Обзор по теории матриц и матричных неравенств. М.: Наука, 1972. 232 с.
  21. 21. Гайдук А.Р., Плаксменко В.С., Кабалан А.Е.А. Алгебраический полиномиально-матричный метод синтеза нелинейных астатических систем // Математические методы в технологиях и технике. 2022. № 1. C. 41–45. https://doi.org/10.52348/2712-8873_ММТТ_2022_1_41
  22. 22. Гайдук А.Р., Плаксненко В.С., Капустян С.Г. Синтез нелинейных дискретных систем управления методом квазилинейной дискретизации // Математические методы в технологиях и технике. 2023. № 2. С. 7–11. https://doi.org/10.52348/2712-8873_ММТТ_2023_2_07
  23. 23. Айзерман М.А., Пятницкий Е.С. Основы теории разрывных систем. I // АиТ. 1974. № 7. С. 33–47. https://www.mathnet.ru/at8429
  24. 24. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматлит, 1961. 392 с.
  25. 25. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1969. С. 408.
  26. 26. Филипенко И.А. О дифференциальных уравнениях с разрывной правой частью // Известия Иркутского государственного университета. Серия «Математика». 2010. Т. 3. № 2. С. 88–102.
  27. 27. Инзарцев А.В., Кислий Є.Л.В., Костенко В.В., и др. Подводные робототехнические комплексы: системы, технологии, применение. Под ред. Л.В. Киссиёва. Владивосток: ФГБУН Институт проблем морских технологий ДВО РАН. 2018. 368 с. ISBN 978-5-7311-0486-9
  28. 28. Chen C-T. Linear system theory and design. New York: Oxford University Press, 1999. 334 p. ISBN 0-19-511777-8
  29. 29. Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т. 2. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие. М.: Физматлит, 2004. 464 с. ISBN 5-9221-0534-5
  30. 30. Гайдук А.Р. Непрерывные и дискретные динамические системы. М.: УМ и ИЦ «Учебная литература», 2004. 252 с.
  31. 31. Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры: Учеб. для вузов. 11-е изд., испр. М.: Физматлит, 2006. 312 с.
  32. 32. Демидович Б.П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 с.
  33. 33. Малкин И.Г. Теория устойчивости движения. 2-изд., испр. М.: Наука, 1966. 530 с.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library