44511

Автор(ы): 

Автор(ов): 

4

Параметры публикации

Тип публикации: 

Статья в журнале/сборнике

Название: 

Адаптивное управление МПО в условиях действия возмущений

ISBN/ISSN: 

ISSN 1999-9429

Наименование источника: 

  • Известия ЮФУ. Технические науки

Обозначение и номер тома: 

№1-2

Город: 

  • Ростов-на Дону

Издательство: 

  • Южный федеральный университет (Ростов-на-Дону)

Год издания: 

2017

Страницы: 

221-234
Аннотация
В работе предлагается структура управления морским подвижным объектом (МПО) при движении в условиях действия возмущений, включающая фильтр с интегральными невязками. Отличительной чертой предлагаемой структуры фильтра является использование не только невязок с модели фильтра и измерительной системы, но и интегралов от этих невязок, что позволяет разделять невязки на низкочастотные и высокочастотные составляющие и обеспечивать хорошую работу системы управления в условиях действия неизвестных возмущений (ветроволновые возмущения, возмущения от изменения плотности и температуры воды, медленно меняющиеся возмущения). Оценка неизвестных внешних возмущений осуществляется с помощью апериодического звена с постоянной времени T. Увеличение Т даёт возможность получить сглаженные оценки высокочастотных возмущений и снизить, тем самым, нагрузку на органы управления. Благодаря оценкам внешних возмущений предложены более совершенные алгоритмы управления, позволяющие компенсировать как неизвестные внешние возмущения, так и неточность самой модели движения, повышая тем самым качество управления МПО. Для сглаживания управляющих воздействий в контур управления включено апериодическое звено с постоянной времени T1. Показано, что увеличение T1 позволяет сильно снизить нагрузку на рулевое управление при сохранении качества переходных процессов. Таким образом уменьшается износ рулей и повышается скрытность маневрирования МПО. Методом полномасштабного имитационного моделирования проведены исследования влияния величины постоянных времени T и T1 на качество управления и восстановления возмущений. Предложены рекомендуемые диапазоны значений этих постоянных для обеспечения качественного управления и оценки внешних возмущений. Показано, что закон управления, использующий оценки фазовых координат, получаемых с помощью фильтра Калмана, не обеспечивает достаточного качества переходных процессов в условиях действия волновых и медленно меняющихся возмущений, в то время как фильтр с разделением невязок устраняет данный недостаток и позволяет корректировать классические законы управления и повышать качество управления МПО. Проведённое полномасштабное имитационное моделирование подтверждает работоспособность предлагаемых алгоритмов фильтрации и управления.

Библиографическая ссылка: 

Данилова С.К., Кусков А.М., Кусков И.М., Тарасов Н.Н. Адаптивное управление МПО в условиях действия возмущений // Известия ЮФУ. Технические науки. 2017. №1-2. С. 221-234.