Читать онлайн «Каскадный синтез наблюдателей состояния динамических систем»

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ им. В. А. Трапезникова РАН С. А. КРАСНОВА В. А. УТКИН КАСКАДНЫЙ СИНТЕЗ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ МОСКВА НАУКА 2006 УДК 004. 45 ББК 32. 817 К78 Ответственный редактор доктор технических наук А. П. Курдюков Рецензенты: член-корреспондент РАН А. А. Меликян доктор технических наук Б. Т. Поляк Краснова С. А. Каскадный синтез наблюдателей состояния динамических систем , С. А. Крансова, В. А. Уткин; [отв. Ред. А. П. Курдюков]; Ин-т проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН. –М. : Наука, 2006. – 272 с. : 38 ил. – ISBN 5-02-033678-5 (в пер. ). Представлены теоретические основы каскадного синтеза наблюдателей состояния, за- ключающиеся в представлении исходной динамической модели объекта управления в блоч- но-наблюдаемой форме и использовании методов синтеза систем с глубокими обратными связями и разрывными управлениями, функционирующими в скользящем режиме. Методо- логия и алгоритмы каскадного синтеза наблюдателей состояния разработаны применительно к многомерным непрерывным линейным и нелинейным системам общего вида, функциони- рующим в условиях параметрической неопределенности и при действии внешних неконтро- лируемых возмущений. Особенностями предлагаемого каскадного подхода являются: де- композиция многомерной задачи синтеза корректирующих воздействий наблюдателя на не- зависимо решаемые элементарные подзадачи меньшей размерности; существенное упроще- ние алгоритмического обеспечения и экономия вычислительных ресурсов; расширение клас- са наблюдаемых систем за счет обеспечения инвариантности к параметрическим неопреде- ленностям и внешним возмущениям. В качестве приложений рассмотрены задачи управле- ния при неполных измерениях электроприводами различных типов, роботами- манипулято- рами, системой топливоподачей двигателей внутреннего сгорания. Для научных работников, аспирантов, инженеров и преподавателей, специализирую- щихся в области теории и практики теории управления. ISBN 5-02-033678-5 © Краснова С. А. , Уткин В. А. , 2006 © Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, 2006 © Редакционно-издательское оформление. Издательство «Наука», 2006 2  ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………. ……………………………. 5 Глава 1. АСИМПТОТИЧЕСКИЕ НАБЛЮДАТЕЛИ СОСТОЯНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………. . 11 1. 1. Асимптотический наблюдатель состояния полного порядка……………………………11 1. 2. Наблюдатель Люенбергера………………………………………………………………... 14 1. 3. Асимптотические наблюдатели при параметрической неопределенности……………. . 15 1. 4. Асимптотические наблюдатели при наличии внешних возмущений…………………... 17 1. 5.