В монографии представлены теоретические основы синтеза систем управления и наблюдения на скользящих режимах для нелинейных систем с периодической матрицей перед избыточным разрывным управлением. Полученный теоретические результаты являются основой для решения задачи синтеза систем управления автоматизированным синхронным электроприводом. Представлены методы синтеза систем управления и наблюдения для этих приводов.

Показано, что для формирования эффективного управления движением упругих объектов, определенных ниже в виде полуактивной связки тел, необходима информация о координатах «жесткой» и «упругой» составляющих общего движения, которые обычно не поддаются непосредственному измерению. Рассмотрены вопросы применения калмановской фильтрации для оценивания на борту (в условиях полета) модально-физических координат (МФ-координат) углового движения деформируемых космических аппаратов (ДКА), относящихся к рассматриваемому классу механических систем. Методами мате-матического моделирования показана высокая скорость и точность оценивания МФ-координат, необходимые для использования получаемых оценок в задаче управления рассматриваемым классом объектов в реальном времени. Предложена процедура коррекции базового алгоритма ориентации, обеспечивающая устойчивость углового движения объекта с существенно нежесткой конструкцией.

В книге представлены теоретические основы каскадного синтеза наблюдателей состояния, заключающиеся в представлении исходной динамической модели объекта управления в блочно-наблюдаемой форме и использовании методов синтеза систем с глубокими обратными связями и разрывными управлениями, функционирующими в скользящем режиме. Методология и алгоритмы каскадного синтеза наблюдателей состояния разработаны применительно к многомерным непрерывным линейным и нелинейным системам общего вида, функционирующим в условиях параметрической неопределенности и при действии внешних неконтролируемых возмущений. Особенностями предлагаемого каскадного подхода являются: декомпозиция многомерной задачи синтеза корректирующих воздействий наблюдателя на независимо решаемые элементарные подзадачи меньшей размерности существенное упрощение алгоритмического обеспечения и экономия вычислительных ресурсов расширение класса наблюдаемых систем за счет обеспечения инвариантности к параметрическим неопределенностям и внешним возмущениям. В качестве приложений рассмотрены задачи управления при неполных измерениях электроприводами различных типов, роботами- манипуляторами, системой топливоподачей двигателей внутреннего сгорания. Книга предназначена для научных работников, аспирантов, инженеров и преподавателей, специализирующихся в области теории и практики теории управления.

В отличие от хорошо известных алгоритмов адаптивных систем с эталонной моделью (АСЭМ) новые алгоритмы обладают независимостью функционирования от неизмеряемых возмущений, действующих на объект, от интенсивности и спектрального состава входных управляющих воздействий и обеспечивают высокое качество управления при существенной переменности параметров объекта. Однако скорости изменения последних должны быть ограниченными, но численные значения этих ограничений могут быть достаточно большими. В отличие от СПС новые алгоритмы АСЭМ теоретически не требуют ограничений на диапазоны изменения переменных коэффициентов объекта, что в СПС может привести к срыву скользящих движений и, следовательно, к потере системой свойств адаптации. Для реализации синтезированных алгоритмов в систему было дополнительно введено апериодическое звено с малой постоянной времени и поставлены задачи исследования динамики и оценки точности функционирования новой системы. В настоящей работе приводится решение этих задач, а также модификация синтезированных ранее алгоритмов адаптации.

Проведено исследование особенностей динамики КМР, приводы манипулятора которого снабжены устройствами механического торможения, срабатывающими при сигнале минимального уровня на входе привода того или иного звена. Показано, что предложенный в работе алгоритм "с механическим торможением" приводит к "омертвлению" соответствующего сустава, т.е. к состоянию, в котором отсутствует потребление энергии на удержание установленного значения межзвенного угла. Это является причиной повышения экономичности манипулятора по сравнению с известным алгоритмом управления "по ускорениям". Приведены результаты компьютерного моделирования, подтверждающие работоспособность и высокое качество функционирования КМР в режиме управляемой реконфигурации манипулятора.