- 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Гайдук А.Р. Алгебраический синтез нелинейных стабилизирующих управлений // Синтез алгоритмов сложных систем. Вып. 7. Таганрог: ТРТИ. 1989. C. 15–19.
- 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. 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. 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. 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. Барбашин Е.А. Функции Ляпунова. М.: Наука, 1970. 240 с.
- 19. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. 4-е изд. М.: Наука, 1988. 553 с.
- 20. Маркус М., Миник Х. Обзор по теории матриц и матричных неравенств. М.: Наука, 1972. 232 с.
- 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. 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. Айзерман М.А., Пятницкий Е.С. Основы теории разрывных систем. I // АиТ. 1974. № 7. С. 33–47. https://www.mathnet.ru/at8429
- 24. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Физматлит, 1961. 392 с.
- 25. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1969. С. 408.
- 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. 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. Chen C-T. Linear system theory and design. New York: Oxford University Press, 1999. 334 p. ISBN 0-19-511777-8
- 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. Гайдук А.Р. Непрерывные и дискретные динамические системы. М.: УМ и ИЦ «Учебная литература», 2004. 252 с.
- 31. Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры: Учеб. для вузов. 11-е изд., испр. М.: Физматлит, 2006. 312 с.
- 32. Демидович Б.П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 с.
- 33. Малкин И.Г. Теория устойчивости движения. 2-изд., испр. М.: Наука, 1966. 530 с.