сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Адаптивная компенсация возмущений в линейных системах с запаздываниями по состоянию и по входу
https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-12-999-1009
Аннотация
Решена задача адаптивной компенсации внешнего заранее неизвестного возмущения, воздействующего на линейный объект с запаздываниями по состоянию и управлению. Возмущение не согласовано с управлением, а прямым измерениям доступна только выходная регулируемая переменная. Возмущение моделируется автономной динамической моделью с неизвестными параметрами, а закон управления формируется на основе принципа внутренней модели. Используемые специальная параметризация внешнего возмущения и схема расширения ошибки управления позволяют обеспечить ограниченность всех сигналов и асимптотическое выполнение цели управления. Теоретические утверждения иллюстрируются компьютерным моделированием.
Ключевые слова
адаптивное управление,
система с запаздыванием по состоянию,
система с запаздыванием по входу,
внутренняя модель
При поддержке: Работа выполнена при государственной поддержке ведущих университетов Российской Федерации (субсидия 08-08)
Об авторах
Д. Н. Герасимов
Университет ИТМО
Россия
Россия
Дмитрий Николаевич Герасимов -канд. техн. наук, доцент, факультет систем управления и робототехники
Санкт-Петербург
А. В. Парамонов
Университет ИТМО
Россия
Россия
Алексей Владимирович Парамонов - канд. техн. наук, доцент, факультет систем
управления и робототехники; ассистент
Санкт-Петербург
В. О. Никифоров
Университет ИТМО
Россия
Россия
Владимир Олегович Никифоров - д-р техн. наук, профессор
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Gu K., Kharitonov V., Chen J. Stability of Time-Delay Systems. Springer, 2003. 356 р.
2. Richard J.-P. Time-delay systems: an overview of some recent advances and open problems // Automatica. 2003. Vol. 39, N 10. P. 1667–1694.
3. Niculescu S.-I., Gu K. Advances in Time-Delay Systems. Berlin–Heidelberg: Springer-Verlag GmbH, 2004.
4. Karafyllis I., Krstic M. Predictor Feedback for Delay Systems: Implementations and Approximations. Birkhauser, 2010.
5. Fridmann E. Introduction to Time-Delay Systems. Analysis and Control. Switzerland: Springer International Publishing, 2014.
6. Castillo-Toledo B., Nunez-Perez E. On the regulator problem for a class of LTI systems with delays // Kybernetika. 2003. Vol. 39, N 4. P. 415–432.
7. Yoon S. Y., Lin Z. Output regulation of linear systems with state, input and output delays // Proc. of the 19th IFAC World Congress. 2014. Vol. 47, N 3. P. 9780–9785.
8. Francis D. A., Wonham W. N. The internal model principle for linear multivariable regulators // Applied Mathematics and Optimization. 1975. Vol. 2, N 4. P. 170–194.
9. Davison E. J. The robust control of a servomechanism problem for linear time-invariant multivariable systems // IEEE Trans. on Automatic Control. 1976. Vol. 21, N 1. P. 25–34.
10. Nikiforov V. O., Gerasimov D. N. Adaptive Regulation: Reference Tracking and Disturbance Rejection. Springer, 2022.
11. Бобцов А. А., Пыркин А. А. Компенсация гармонического возмущения в условиях запаздывания по управле- нию // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2008. № 4. С. 19–23.
12. Pyrkin A., Smyshlyaev A., Bekiaris-Liberis N., Krstic M. Rejection of sinusoidal disturbance of unknown frequency for linear system with input delay // American Control Conf. San-Francisco, Baltimore, USA, 2010. DOI: 10.1109/ ACC.2010.5531131.
13. Pyrkin A., Bobtsov A. Adaptive controller for linear system with input delay and output disturbance // IEEE Trans. on Automatic Control. 2016. Vol. 61, N 12. P. 4229–4234.
14. Пыркин А. А., Бобцов А. А., Никифоров В. О., Колюбин С. А., Ведяков А. А., Борисов О. И., Громов В. С. Компенсация полигармонического возмущения, действующего на состояние и выход линейного объекта с запаздыванием в канале управления // Автомат. и телемех. 2015. № 12. С. 43–64.
15. Basturk H., Krstic M. Adaptive sinusoidal disturbance cancellation for unknown LTI systems despite input delay // Automatica. 2015. Vol. 58. P. 131–138.
16. Герасимов Д. Н., Парамонов А. В., Никифоров В. О. Алгоритм компенсации мультигармонических возмущений в линейных системах с произвольным запаздыванием: метод внутренней модели // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16, № 6. С. 1023–1030.
17. Gerasimov D. N., Paramonov A. V., Nikiforov V. O. Algorithms of adaptive disturbance compensation in linear systems with arbitrary input delay // International Journal of Control. 2020. Vol. 93, N 7. Р. 1596–1604.
18. Gerasimov D. N., Miliushin A. S., Nikiforov V. O. Algorithms of adaptive tracking of unknown multisinusoidal signals in linear systems with arbitrary input delay // Intern. J. of Adaptive Control and Signal Processing. 2019. P. 900–912. DOI:10.1002/acs.2999.
19. Герасимов Д. Н., Милюшин А. С., Парамонов А. В., Никифоров В. О. Адаптивное слежение за мультисинусоидальным сигналом в линейной системе с запаздыванием по состоянию // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62, № 9. С. 772–781.
20. Gerasimov D., Paramonov A., Nikiforov V. Algorithms of fast adaptive compensation of disturbance in linear systems with arbitrary input delay // Intern. J. of Control. 2020. Vol. 93, N 7. P. 1596–1604.
21. Nikiforov V. O., Paramonov A. V., Gerasimov D. N. Adaptive Compensation of Unmatched Disturbances in Unstable MIMO LTI Plants with Distinct Input Delays // IFAC-PapersOnLine. 2023. Vol. 56, N 2. P. 9179–9184.
22. Basturk H. Cancellation of unmatched biased sinusoidal disturbances for unknown LTI systems in the presence of state delay // Automatica. 2017. Vol. 76. P. 169–176.
23. Van Huan B., Margun A., Kremlev A. S., Dobriborsci D. Adaptive Direct Compensation of External Disturbances for MIMO Linear Systems with State-Delay // Proc. of the 20th Intern. Conf. on Informatics in Control, Automation and Robotics. 2023. Vol. 2. P. 236–243.
24. Буй Ван Хуан. Метод оценивания вектора переменных состояния для класса нелинейных нестационарных систем в условиях неопределенностей: Дис. … канд. техн. наук. СПб: Университет ИТМО, 2024.
25. Gerasimov D. N., Paramonov A. V., Nikiforov V. O. Output Adaptive Compensation of Multi-Sinusoidal Disturbance in Linear Systems with Input and State Delays // Proc. of European Control Conf. (ECC). St. Petersburg, Russia, 2020. P. 65–70.
26. Thowsen A. Stabilization of a class of linear time delay systems // Intern. J. of Systems Science. 1981. Vol. 12, N 12. P. 1485–1492.
27. Zhou B. Input delay compensation of linear systems with both state and input delays by nested prediction // Automatica. 2014. Vol. 50. P. 1434–1443.
28. Narendra K., Annaswamy A. Stable Adaptive Systems. NJ: Prentice Hall, 1989.
29. Ioannou P., Sun J. Robust Adaptive Control. NJ: Prentice–Hall, 1996.
30. Paramonov A. V., Gerasimov D. N., Nikiforov V. O. Adaptive Regulation Problem for Linear Systems with State, Input and Output Delays // Proc. of the European Control Conference (ECC). Delft, Netherlands, 2021. P. 2169–2174.
31. Isidori A. Lectures in Feedback design for Multivariable Systems. Springer, 2017. 413 р.
Рецензия
Для цитирования:
Герасимов Д.Н., Парамонов А.В., Никифоров В.О. Адаптивная компенсация возмущений в линейных системах с запаздываниями по состоянию и по входу. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2024;67(12):999-1009. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-12-999-1009
For citation:
Gerasimov D.N., Paramonov A.V., Nikiforov V.O. Adaptive disturbance compensation in linear systems with state and input delays. Journal of Instrument Engineering. 2024;67(12):999-1009. (In Russ.) https://doi.org/10.17586/0021-3454-2024-67-12-999-1009
Просмотров:
33
Послать статью по эл. почте 