Научные результаты лаборатории УСС в области управления вибрационными установками
Разработаны методы и алгоритмы адаптивного и робастного управления частотой вращения роторов вибрационных установок в условиях недостатка информации о параметрах системы. Устойчивость и качество управляемых систем подтверждены моделированием и экспериментально на двухроторном мехатронном вибростенде СВ-2М, разработанном в ИПМАШ РАН. Предложен способ управления сдвигом фаз между роторами и подтверждена возможность обеспечения требуемого сдвига фаз на величину до 90 град., вне зоны резонанса. Рассмотрена также задача самосинхронизации нескольких вибровозбудителей, установленных на общей платформе. Строго показано, что эта задача может быть решена в рамках теории устойчивости для систем маятникового типа.
Практическая значимость полученных результатов обусловлена возможностью их применения в перспективных вибрационных технологиях в горнодобывающей и обрабатывающей промышленности при дефиците априорной и текущей информации об их рабочих параметрах и измеряемых величинах.
Авторы: д.т.н. А.Л. Фрадков, д.т.н. Б.Р. Андриевский, к.т.н. Ю.А. Зайцева., к.т.н. О.Б.Шагниев, к.т.н. Д.А. Томчин
В 2020 году получены следующие основные результаты.
Решена задача стабилизации за конечное время систем, представленных в виде цепочки интеграторов с запаздывающими членами, умноженными на функцию, зависящую от вектора мгновенного состояния системы. Численное моделирование подтвердило теоретические результаты. Целью дальнейших научных исследований может стать применение разработанного метода для анализа более сложных нелинейных систем с запаздыванием.
Синтезированы робастные алгоритмы практической синхронизации электроэнергетической сети в условиях параметрической неопределенности, шумов в измерениях выходной переменной и неизвестной задержки в каналах приема и передачи данных. Предложенные подходы позволяют независимо контролировать качество фильтрации помех и качество ошибки синхронизации электроэнергетической сети.
Показано, что исследуемый нелинейный алгоритм для группы транспортных средств, основанный на аналогии между группой и механической системой масса-пружина-амортизатор и полученный из обычных уравнений Лагранжа путем увеличения потенциальной энергии с помощью барьерной функции, обеспечивает достижение цели управления: близкое к синхронному движение группы (сети).