RU164178U1 - DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS - Google Patents

DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS Download PDF

Info

Publication number
RU164178U1
RU164178U1 RU2015114074/08U RU2015114074U RU164178U1 RU 164178 U1 RU164178 U1 RU 164178U1 RU 2015114074/08 U RU2015114074/08 U RU 2015114074/08U RU 2015114074 U RU2015114074 U RU 2015114074U RU 164178 U1 RU164178 U1 RU 164178U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
control function
calculation unit
optimal
unit
Prior art date
Application number
RU2015114074/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Лобанов
Оксана Сергеевна Скрипкина
Виктор Владимирович Затылкин
Александр Сергеевич Лобанов
Александр Сергеевич Скрипкин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина", ФГБОУ ВПО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина", ФГБОУ ВПО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина", ФГБОУ ВПО "Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина"
Priority to RU2015114074/08U priority Critical patent/RU164178U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU164178U1 publication Critical patent/RU164178U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Устройство оптимального управления нелинейными динамическими объектами, содержащее соединенные последовательно задающее устройство, блок вычисления коэффициентов, блок вычисления функции управления, блок реализации функции управления, объект управления, блок измерения текущих координат, который включен в обратную связь с блоком вычисления функции управления, отличающееся тем, что блок вычисления функции управления содержит прямую и двойственную системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений математической модели объекта, образующих двухточечную краевую задачу, результаты решения которой входят в выражение для вычисления функции управления, оптимальной в смысле минимума заданного квадратичного критерия.An optimal control device for nonlinear dynamic objects, comprising a serially connected master device, a coefficient calculation unit, a control function calculation unit, a control function implementation unit, a control object, a current coordinate measuring unit, which is included in feedback with the control function calculation unit, characterized in that the control function calculation unit contains a direct and dual system of nonlinear ordinary differential equations of a mathematical model of EKTA, forming a two-point boundary value problem, the results of which solutions are included in the calculation expression control function, optimal in the sense of minimizing the quadratic criterion specified.

Description

УСТРОЙСТВО ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИDEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS

Полезная модель относится к области автоматического управления, а именно к устройствам оптимального управления с обратной связью нелинейными динамическими объектами (НДО), подверженных влиянию различного рода возмущений (как внутренних, относящихся к свойствам объекта, так и внешних).The utility model relates to the field of automatic control, namely, optimal control devices with feedback by non-linear dynamic objects (NDO), subject to the influence of various kinds of disturbances (both internal, related to the properties of the object, and external).

Техническим результатом предлагаемой полезной модели, являются повышение точности реализации требуемого режима функционирования нелинейными динамическими объектами и уменьшение расхода энергии на управление при наличии возмущающих факторов. Это достигается за счет формирования вектора управляющих воздействий, оптимального в смысле заданного квадратичного критерия качества.The technical result of the proposed utility model is to increase the accuracy of the implementation of the required operating mode by non-linear dynamic objects and reduce the energy consumption for control in the presence of disturbing factors. This is achieved through the formation of a vector of control actions that is optimal in the sense of a given quadratic quality criterion.

Полезная модель может применяться в любой отрасли, где необходимо автоматическое управление координатами вектора состояния объекта, с целью обеспечения заданного качества отслеживания требуемого режима функционирования.The utility model can be applied in any industry where automatic control of the coordinates of the state vector of the object is necessary in order to ensure a given quality of tracking the required operating mode.

В качестве объектов управления могут выступать технологические процессы промышленного производства, экономические процессы, подвижные объекты, динамика (функционирование) которых во времени описывается системой нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений произвольного порядка.The objects of control can be technological processes of industrial production, economic processes, moving objects, the dynamics (functioning) of which in time is described by a system of nonlinear ordinary differential equations of arbitrary order.

Построение оператора обратной связи (решение задачи синтеза) - это центральная проблема любого процесса управления. В задачу синтеза, в том числе, входит построение математической модели объекта и реализация процесса управления с применением этой модели.The construction of a feedback operator (solving the synthesis problem) is the central problem of any control process. The synthesis task, including the construction of a mathematical model of the object and the implementation of the control process using this model.

Известны устройства управления динамическими объектами, формирующие на основе измерения разности между текущими и заданными параметрами вектора состояния один из типовых законов Known devices for controlling dynamic objects, forming on the basis of measuring the difference between the current and given parameters of the state vector one of the typical laws

управления (пропорциональный с применением П-регулятора, интегральный с применением И-регулятора, дифференциальный с применением Д-регулятора и их комбинаций) [1 с. 80], [2 с. 152]. В основном регуляторы такого типа применяются для управления линейными объектами. Также для таких объектов применяются устройства, реализующие метод аналитического конструирования оптимальных регуляторов [3, с. 177]. Соответствующие методы аналитического конструирования оптимальных регуляторов и программное обеспечение хорошо разработаны. Однако для многомерных нелинейных объектов законы управления и устройства их реализующие получаются громоздкими.control (proportional using the P-controller, integral using the I-controller, differential using the D-controller and their combinations) [1 p. 80], [2 p. 152]. Basically, regulators of this type are used to control linear objects. Also for such objects, devices are used that implement the method of analytical design of optimal controllers [3, p. 177]. Appropriate analytical design methods for optimal controllers and software are well developed. However, for multidimensional nonlinear objects, control laws and devices that implement them are cumbersome.

К другим известным методам получения решения в виде управления с обратной связью следует отнести метод динамического программирования [3, с. 150] и принцип минимума Понтрягина [4, с. 263], [5 с. 15]. Применение первого затруднено из-за непомерного роста объема вычислений с увеличением размерности задачи. Применение второго приводит к необходимости решения двухточечной краевой задачи (ДКЗ).Other well-known methods for obtaining a solution in the form of feedback control include the dynamic programming method [3, p. 150] and the Pontryagin minimum principle [4, p. 263], [5 p. fifteen]. The application of the first is difficult due to the exorbitant increase in the volume of calculations with an increase in the dimension of the problem. The use of the second leads to the necessity of solving the two-point boundary value problem (DKZ).

При проведении информационного поиска в уровне техники выявлен наиболее близкий аналог заявляемой полезной модели, взятый в качестве прототипа, «Объединенный пропорционально-интегральный и нейросетевой контроллер» (US 7117045 B2 G05B 13/02 опубликован 03.10.2006 г.), в котором раскрыто устройство оптимального управления нелинейными динамическими объектами. Признаками прототипа, совпадающими с признаками предлагаемой полезной модели, является наличие соединенных последовательно задающего устройства, блока вычисления коэффициентов, блока вычисления функции управления, блока реализации функции управления, блока измерения текущих координат, который включен в обратную связь с блоком вычисления функции управления.When conducting an information search in the prior art revealed the closest analogue of the claimed utility model, taken as a prototype, "United proportional-integral and neural network controller" (US 7117045 B2 G05B 13/02 published 03.10.2006), which disclosed the optimal device control of nonlinear dynamic objects. The signs of the prototype, which coincide with the features of the proposed utility model, are the presence of a serially connected driver, a coefficient calculation unit, a control function calculation unit, a control function implementation unit, a current coordinate measurement unit, which is included in the feedback from the control function calculation unit.

Основной недостаток этого устройства в том, что для управления НДО вычисленная даже после окончания процесса обучения функция управления The main disadvantage of this device is that for the control of NDO, the control function calculated even after the end of the learning process

является линейной. Это не позволяет организовать процесс управления НДО оптимальным образом.is linear. This does not allow organizing the process of managing the NDO in an optimal way.

Кроме того к недостаткам этого устройства можно отнести:In addition, the disadvantages of this device include:

1. Высокие требования к быстродействию вычислительных средств, осуществляющих поиск оптимальных параметров ПИ-регулятора в процессе обучения сети, реализующих множество итерационных циклов.1. High requirements for the speed of computing tools that search for the optimal parameters of the PI controller in the process of training the network, which implement many iterative cycles.

2. Высокие требования к степени адекватности математического описания объекта управления и условий его функционирования.2. High requirements for the degree of adequacy of the mathematical description of the control object and the conditions for its functioning.

Отличительным признаком предлагаемого устройства, является то, что полученная функция управления для НДО, оптимальная в смысле минимума заданного квадратичного критерия, является нелинейной, Такое свойство функции является характерным для объектов, описываемых системой нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Это соответствует физике процесса управления объектами данного типа, позволяет в полной мере учесть внутренние свойства НДО характеризующиеся существенными нелинейностями и, как следствие, приводит к повышению точности реализации объектом требуемого режима функционирования и уменьшению расхода энергии на управление при наличии возмущающих факторов.A distinctive feature of the proposed device is that the obtained control function for the NDO, which is optimal in the sense of the minimum of the given quadratic criterion, is non-linear. Such a property of the function is characteristic of objects described by a system of non-linear ordinary differential equations. This corresponds to the physics of the process of controlling objects of this type, allows you to fully take into account the internal properties of NDOs characterized by significant non-linearities and, as a result, increases the accuracy of the object's implementation of the required mode of operation and reduces the energy consumption for control in the presence of disturbing factors.

Функциональная схема устройства оптимального управления нелинейными динамическими объектами изображена на фиг. 1.The functional diagram of the device for optimal control of nonlinear dynamic objects is shown in FIG. one.

Устройство содержит соединенные последовательно задающее устройство 1 (ЗУ), блок вычисления коэффициентов 2 (БВК), блок вычисления функции управления 3 (БВФУ), блок реализации функции управления (исполнительное устройство ИУ) 4 (БРФУ), объект управления 5 (ОУ), блок измерения текущих координат 6 (БИТК). Блок измерения текущих координат 6 (БИТК) включен в обратную связь с блоком вычисления функции управления 3 (БВФУ).The device comprises a serially connected master device 1 (memory), a coefficient calculation unit 2 (BVK), a control function calculation unit 3 (BVFU), a control function implementation unit (DUT actuator) 4 (BRFU), a control object 5 (OS), a unit measuring current coordinates 6 (BITK). The unit for measuring the current coordinates 6 (BITC) is included in the feedback from the unit for calculating the control function 3 (BVFU).

В качестве задающего устройства 1 (ЗУ) может быть применено устройство, генерирующее заданный сигнал через определенные промежутки As a master device 1 (memory) can be applied to a device that generates a given signal at certain intervals

времени, в качестве блока вычисления коэффициентов 2 (БВК), блока вычисления функции управления 3 (БВФУ) могут быть использованы вычислительные и программные средства, в качестве блока реализации функции управления 4 (БРФУ) может выступать функциональный преобразователь, в качестве блока измерения текущих координат 6 (БИТК) могут служить цифровые датчики, в качестве объекта управления 5 (ОУ) могут выступать технологические процессы промышленного производства, экономические процессы, подвижные объекты, динамика (функционирование) которых во времени описывается системой нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений произвольного порядка.time, as a block for calculating the coefficients 2 (BVK), a block for calculating the control function 3 (BFFS), computer and software can be used, as a block for implementing the control function 4 (BRFU), a functional converter can act as a block for measuring current coordinates 6 (BITK) digital sensors can serve as control object 5 (OS) technological processes of industrial production, economic processes, moving objects, the dynamics (functioning) of which in time is described by a system of nonlinear ordinary differential equations of any order.

Задающее устройства 1 (ЗУ) формирует задающее воздействие для объекта управления, имеет два выхода. С первого выхода информация поступает в блок вычисления коэффициентов 2 (БВК), где в результате решения матричного уравнения Риккати вычисляются коэффициенты передачи. Со второго выхода информация поступает в блок вычисления функции управления 3 (БВФУ) для формирования граничных условий краевой задачи. БВФУ содержит прямую и двойственную системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений математической модели объекта, образующих двухточечную краевую задачу, результаты решения которой входят в выражение для вычисления функции управления, оптимальной в смысле минимума заданного квадратичного критерия на каждом шаге. В блоке реализации функции управления 4 (БРФУ) производится преобразование полученной функции управления в сигналы управляющего воздействия, поступающие в объект управления 5 (ОУ). Из блока измерения текущих координат 6 (БИТК), соединенного с выходом 5 (ОУ), в блок вычисления функции управления 3 (БВФУ) поступают значения отклонений текущих значений координат вектора состояния объекта управления от заданных для формирования граничных условий для краевой задачи.The master device 1 (memory) generates a master action for the control object, has two outputs. From the first output, the information enters the coefficient calculation unit 2 (BVC), where, as a result of solving the matrix Riccati equation, the transmission coefficients are calculated. From the second output, the information enters the control function calculation unit 3 (BVFU) to form the boundary conditions of the boundary value problem. BVFU contains a direct and dual system of nonlinear ordinary differential equations of a mathematical model of an object that form a two-point boundary value problem, the results of which are included in the expression for calculating a control function that is optimal in the sense of a minimum of a given quadratic criterion at each step. In the block for the implementation of the control function 4 (BRFU), the resulting control function is converted into control action signals supplied to the control object 5 (OS). From the unit for measuring the current coordinates 6 (BITC) connected to the output 5 (OU), the unit for calculating the control function 3 (BVFU) receives the values of the deviations of the current coordinates of the state vector of the control object from the set for the formation of boundary conditions for the boundary value problem.

Работа устройства поясняется следующим примером синтеза оптимального по квадратичному критерию управления нелинейным динамическим объектом.The operation of the device is illustrated by the following example of the synthesis of optimal non-linear dynamic object control by the quadratic criterion.

Рассматривается нелинейный динамический объект, описываемый дифференциальным уравнениемA nonlinear dynamic object described by a differential equation is considered

Figure 00000002
Figure 00000002

где X(t) - n-мерный действительный вектор состояния,where X (t) is the n-dimensional real state vector,

U(t) - m-мерный действительный вектор управления,U (t) is the m-dimensional real control vector,

А и В - действительные (n×n)- и (n×m)-матрицы,A and B are real (n × n) - and (n × m) -matrices,

f - векторная нелинейная функция, определенная в пространстве Rn+m.f is a vector nonlinear function defined in the space R n + m .

Начальное состояние X(t0) задано.The initial state X (t 0 ) is specified.

Задача управления объектом на временном отрезке [t0, T] заключается в минимизации функционалаThe task of controlling the object on the time interval [t 0 , T] is to minimize the functional

Figure 00000003
Figure 00000003

где Т - фиксированное конечное время; Q и Р - положительно полуопределенные - (n×n) матрицы; R - положительно определенная (n×m) - матрица; E(t) - ошибка системы, т.е. E(t)=X(t)-Z(t) для всех значений t0≤t≤Т, где Z(t)=(z1(t), … ,zn(t))T - n-мерный действительный вектор, характеризующий заданный режим функционирования объекта, знак <> означает скалярное произведение.where T is a fixed finite time; Q and P are positive semidefinite - (n × n) matrices; R is a positive definite (n × m) matrix; E (t) is a system error, i.e. E (t) = X (t) -Z (t) for all values of t 0 ≤t≤T, where Z (t) = (z 1 (t), ..., z n (t)) T is n-dimensional a valid vector characterizing a given mode of operation of the object, the sign <> means a scalar product.

Таким образом, надо найти такое управление U(t), чтобы ошибка E(t) была "малой".Thus, it is necessary to find such a control U (t) that the error E (t) is "small".

Будем считать, что управление U(t) не ограничено по величине, следовательно, возможны случаи, когда U(t) очень велико. Чтобы избежать таких предельных ситуаций (требующих очень больших усилений в контуре We assume that the control U (t) is not limited in magnitude; therefore, cases are possible when U (t) is very large. To avoid such extreme situations (requiring very large amplifications in the circuit

управления), можно включить требование, учитывающее тот факт, что "большие сигналы дорого стоят". Иначе говоря, требуется с одной стороны сохранять ошибку достаточно малой, а с другой - не использовать "чрезмерно больших" управлений.control), you can include a requirement that takes into account the fact that "large signals are expensive." In other words, it is required, on the one hand, to keep the error small enough, and on the other hand, not to use "excessively large" controls.

Слагаемое Le=(1/2)<E(t), QE(t)>, где Q положительно полуопределена, неотрицательно при любых Е(t) и равно нулю при E(t)=0. Если ошибка мала при любом t0≤t≤Т, то и интеграл от Le будет мал. Очевидно, что стоимость больших ошибок намного больше, чем малых. Поэтому устройство "штрафуется" за большие ошибки управления на много больше, чем за малые.The term L e = (1/2) <E (t), QE (t)>, where Q is positively semidefinite, non-negative for any E (t) and equal to zero for E (t) = 0. If the error is small for any t 0 ≤t≤T, then the integral of L e will be small. Obviously, the cost of big mistakes is much greater than small ones. Therefore, the device is “fined” for large control errors by much more than for small ones.

Слагаемое Lu=(1/2)<U(t), RU(t)>, где R положительно определенна, оценивает стоимость управления и "наказывает" устройство за большие управления гораздо сильнее, чем за малые. Так как R положительно определенна, стоимость управления положительна при любых U(t). Требование положительной определенности, а не полуопределенности R, является условием существования управления конечной величины.The term L u = (1/2) <U (t), RU (t)>, where R is positive definite, estimates the cost of control and “punishes” the device for large controls much more than for small ones. Since R is positive definite, the control cost is positive for any U (t). The requirement of positive definiteness, and not semi-definiteness of R, is a condition for the existence of control of a finite quantity.

Слагаемое (1/2)<E(T), QE(T)> оценивает стоимость конечного состояния. Его цель - гарантировать "малость" ошибки в конечный момент времени Т. Иначе говоря, это слагаемое рассматриваться тогда, когда величина Е(Т) в конечный момент времени особенно важна.The term (1/2) <E (T), QE (T)> estimates the cost of the final state. Its purpose is to guarantee the "smallness" of the error at a finite moment in time T. In other words, this term is considered when the quantity E (T) at a finite moment in time is especially important.

Оптимальное управление U(t) на шаге дается законом управления с обратной связьюThe optimal control U (t) at the step is given by the feedback control law

U(t)=R-1B′(t)[H(t)-K(t)X(t)],U (t) = R -1 B ′ (t) [H (t) -K (t) X (t)],

в котором K(t) - решение матричного дифференциального уравнения Риккатиin which K (t) is the solution of the Riccati matrix differential equation

Figure 00000004
Figure 00000004

с граничным условиемwith boundary condition

K(Т)=P,K (T) = P,

H(t) - решение линейного дифференциального уравненияH (t) is a solution of a linear differential equation

Figure 00000005
Figure 00000005

с граничным условиемwith boundary condition

H(T)=PZ(T).H (T) = PZ (T).

В качестве примера рассматривается модель объекта, в которой матрицы А и В не зависят от времени [6 с. 261],As an example, we consider a model of an object in which the matrices A and B are independent of time [6 p. 261],

Figure 00000006
Figure 00000006

где a=7, b=0.4, g=0.68, s=0.28, w=1.17.where a = 7, b = 0.4, g = 0.68, s = 0.28, w = 1.17.

Перепишем модель в видеWe rewrite the model in the form

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

где X(t)=(x(t), y(t), v(t))′, U(t)=(u(t), 0, 0)′.where X (t) = (x (t), y (t), v (t)) ′, U (t) = (u (t), 0, 0) ′.

Требуемый режим Z(t)=(xзад(t), yзад(t), vзад(t))′ имеет видThe required mode Z (t) = (x ass (t), y ass (t), v ass (t)) ′ has the form

Z(t)=(3+arctg(10t-5), 0, 0)T.Z (t) = (3 + arctan (10t-5), 0, 0) T.

Результаты работы предполагаемой полезной модели устройства оптимального управления нелинейными динамическими объектами на текущем шаге Т=1 с при величине ошибки рассогласования в момент t0, равной 0.8, показаны на фиг. 2-4.The results of the proposed utility model of the device for optimal control of nonlinear dynamic objects at the current step T = 1 s with a mismatch error value at time t 0 equal to 0.8 are shown in FIG. 2-4.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Фиг. 1. Функциональная схема предполагаемой полезной модели устройства оптимального управления нелинейными динамическими объектами.FIG. 1. Functional diagram of the proposed utility model of the device for optimal control of nonlinear dynamic objects.

Фиг. 2. Графики функций заданного режима (2) и полученного в результате решения задачи слежения (1).FIG. 2. Graphs of functions of a given mode (2) and obtained as a result of solving the tracking problem (1).

Фиг. 3. График изменения ошибки управления e(t)=x(t)-xзад(t), которая в конце шага становится фактически равной нулю.FIG. 3. The graph of changes in the control error e (t) = x (t) -x ass (t), which at the end of the step becomes practically equal to zero.

Фиг. 4. График функции управления u(t), полученной в результате решения на шаге двухточечной краевой задачи.FIG. 4. Graph of the control function u (t) obtained as a result of solving at the step a two-point boundary value problem.

Источники информации.Information sources.

1. Справочник по теории автоматического управления. Под редакцией А.А. Красовского. - Москва, издательство "Наука". Гл. ред. физ.-мат.лит., 1987. - 712 с.1. Reference on the theory of automatic control. Edited by A.A. Krasovsky. - Moscow, publishing house "Science". Ch. ed. Phys.-Math. Lit., 1987 .-- 712 p.

2. Александровский Н.М., Егоров С.В., Кузин Е.В. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами. / Н.М. Александровский, С.В. Егоров, Е.В. Кузин. - М. «Энергия», 1973. - 272 с.2. Alexandrovsky N.M., Egorov S.V., Kuzin E.V. Adaptive systems of automatic control of complex technological processes. / N.M. Alexandrovsky, S.V. Egorov, E.V. Cousin. - M. "Energy", 1973. - 272 p.

3. Летов A.M. Динамика полета и управления. / A.M. Летов. - М.: Наука, 1969. - 360 с.3. Summer A.M. Flight dynamics and control. / A.M. Summers. - M .: Nauka, 1969 .-- 360 p.

4. Атанс, М. Оптимальное управление / М. Атанс, П.Л. Фалб. - М.: Машиностроение, 1968. - 764 с.4. Atans, M. Optimal control / M. Atans, P.L. Falb. - M.: Mechanical Engineering, 1968 .-- 764 p.

5. Понтрягин Л.С. Математическая теория оптимальных процессов / Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. - М.: Наука, 1983. - 393 с.5. Pontryagin L.S. The mathematical theory of optimal processes / Pontryagin L.S., Boltyansky V.G., Gamkrelidze R.V., Mishchenko E.F. - M .: Nauka, 1983 .-- 393 p.

6. Магницкий Н.А. Новые методы хаотической динамики / Н.А. Магницкий, С.В. Сидоров. - М.: Едиториал УРСС, 2004. - 320 с.6. Magnitsky N.A. New methods of chaotic dynamics / N.A. Magnitsky, S.V. Sidorov. - M.: URSS editorial, 2004 .-- 320 p.

Claims (1)

Устройство оптимального управления нелинейными динамическими объектами, содержащее соединенные последовательно задающее устройство, блок вычисления коэффициентов, блок вычисления функции управления, блок реализации функции управления, объект управления, блок измерения текущих координат, который включен в обратную связь с блоком вычисления функции управления, отличающееся тем, что блок вычисления функции управления содержит прямую и двойственную системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений математической модели объекта, образующих двухточечную краевую задачу, результаты решения которой входят в выражение для вычисления функции управления, оптимальной в смысле минимума заданного квадратичного критерия.
Figure 00000001
An optimal control device for nonlinear dynamic objects, comprising a serially connected master device, a coefficient calculation unit, a control function calculation unit, a control function implementation unit, a control object, a current coordinate measuring unit, which is included in feedback with the control function calculation unit, characterized in that the control function calculation unit contains a direct and dual system of nonlinear ordinary differential equations of a mathematical model of EKTA, forming a two-point boundary value problem, the results of which solutions are included in the calculation expression control function, optimal in the sense of minimizing the quadratic criterion specified.
Figure 00000001
RU2015114074/08U 2015-04-15 2015-04-15 DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS RU164178U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114074/08U RU164178U1 (en) 2015-04-15 2015-04-15 DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114074/08U RU164178U1 (en) 2015-04-15 2015-04-15 DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU164178U1 true RU164178U1 (en) 2016-08-20

Family

ID=56694447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114074/08U RU164178U1 (en) 2015-04-15 2015-04-15 DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU164178U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11022965B2 (en) Controlling multi-stage manufacturing process based on internet of things (IOT) sensors and cognitive rule induction
GB2603374A (en) Model parameter reductions and model parameter selection to optimize execution time of reservoir management workflows
CN106325075B (en) The H of a kind of delay linear and time Parameters variation discrete system∞Control method
DE112015004092T5 (en) Control device, program for it and plant control procedures
Zheng et al. An offline optimization and online table look-up strategy of two-layer model predictive control
Wang et al. Fractional‐order DOB‐sliding mode control for a class of noncommensurate fractional‐order systems with mismatched disturbances
CN109743002B (en) Servo system controller, feedforward control signal determination method and inertia identification method
KR102520280B1 (en) A method for devising an optimum control policy, training system, control system, computer program and machine-readable storage medium
RU164178U1 (en) DEVICE FOR OPTIMUM CONTROL OF NONLINEAR DYNAMIC OBJECTS
Pérez-Cruz et al. State estimation in MIMO nonlinear systems subject to unknown deadzones using recurrent neural networks
CN107102555B (en) Design method of linear active disturbance rejection controller of stabilized first-order inertia plus pure hysteresis system
Melnyk et al. Application of fuzzy controllers in automatic ship motion control systems.
Sun et al. Stability analysis of a controlled mechanical system with parametric uncertainties in LuGre friction model
US20230059447A1 (en) Training device, plant, method of generating model, inference device, inference method, and method of controlling plant
Shukor et al. Data-driven PID tuning based on safe experimentation dynamics for control of double-pendulum-type overhead crane
CN109991849B (en) Design method of feedback controller with memory H-infinity output of time-lag LPV system
Qiao et al. Adaptive sliding mode control with nonlinear disturbance observer for uncertain nonlinear system based on backstepping method
CN108646559A (en) Export feedback-type prediction function controller design method
CN112034715B (en) Motor servo system model-free feedback controller design method based on improved Q learning algorithm
Shao et al. The framework for linear periodic time‐delay systems based on semi‐discretization: Stability analysis and control
Xu et al. Online Adaptive Optimal Control Algorithm of Partial Unknown System with Adding Experience Replay and Safety Check
Ferrari et al. Special issue on approximate dynamic programming and reinforcement learning
US20230169437A1 (en) Servers, systems, and methods for fast determination of optimal setpoint values
CN106249588A (en) A kind of quasi-inverse system control method of nonlinear system
Mizumoto et al. Fast-rate output feedback control with adaptive output estimator for non-uniformly sampled multirate systems