Научная статья на тему 'Робастное управление объектом с распределенным запаздыванием'

Робастное управление объектом с распределенным запаздыванием Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
283
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Проблемы управления
ВАК
Область наук
Ключевые слова
РОБАСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ / ВЕКТОР СОСТОЯНИЯ / ВОЗМУЩЕНИЕ / РАСПРЕДЕЛЕННОЕ ЗАПАЗДЫВАНИЕ / ROBUST CONTROL / STATE VECTOR / DISTURBANCE / DISTRIBUTED TIME DELAY

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Цыкунов Александр Михайлович

Решена задача робастного управления с эталонной моделью объектом с распределенным запаздыванием, когда на него действуют ограниченные внешние возмущения, а параметры математической модели неизвестны. Получен алгоритм управления, позволяющий компенсировать априорную неопределенность параметров и внешние ограниченные возмущения с требуемой точностью. Приведен числовой пример и результаты моделирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The problem of robust control with reference model for object under external disturbances, with distributed time delay, and unknown parameters of mathematical model is solved. The algorithm of control that allows compensating the prior uncertainty of parameters and external bounded disturbances with required accuracy is derived. The numerical example and results of modeling are presented.

Текст научной работы на тему «Робастное управление объектом с распределенным запаздыванием»

А

нализ и синтез систем управления

УДК 681.5

РОБАСТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОМ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ1

A.M. Цыкунов

Решена задача робастного управления с эталонной моделью объектом с распределенным запаздыванием, когда на него действуют ограниченные внешние возмущения, а параметры математической модели неизвестны. Получен алгоритм управления, позволяющий компенсировать априорную неопределенность параметров и внешние ограниченные возмущения с требуемой точностью. Приведен числовой пример и результаты моделирования.

Ключевые слова: робастное управление, вектор состояния, возмущение, распределенное запаздывание.

ВВЕДЕНИЕ

Одна из основных проблем теории автоматического управления динамическими объектами заключается в проектировании алгоритмического обеспечения регулирующих устройств в условиях априорной неопределенности параметров математических моделей объектов и внешних неизмеря-емых возмущений. Проектируемая система управления должна обеспечивать выполнение основной цели управления, например, слежение за эталонным сигналом с требуемой точностью. Это возможно осуществить, если скомпенсировать параметрические и внешние возмущения. Один из основных подходов к решению данной задачи состоит в применении робастных систем управления. Достаточно подробно эта проблема изложена в работе [1], где приводится классификация задач проектирования робастных систем управления и различных типов возмущений.

Бурное развитие теории робастных систем управления началось с публикации [2], в которой были доказаны необходимые и достаточные условия устойчивости интервальных полиномов. Разработаны различные подходы и методы построения робастных систем управления и исследования

1 Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 13-0800164).

их устойчивости. Особенно отметим различные подходы, базирующиеся на «2-Риккати подходе», который был предложен в работе [3], метод инвариантных эллипсоидов [4, 5], метод матричных неравенств [6]. Эти методы наиболее часто используются для проектирования алгоритмического обеспечения робастных систем управления. Метод инвариантных эллипсоидов был применен для проектирования робастного динамического регулятора [7], а метод матричных неравенств — для синтеза субоптимального регулятора по выходу для гашения ограниченных возмущений [8].

Задача робастного управления объектами с запаздыванием исследована в работах [9—11]. Решены задачи робастного управления для объектов с запаздыванием нейтрального типа [12—14]. В работах [15, 16] запаздывающие составляющие принимаются как внутренние возмущения, и их влияние на регулируемые переменные компенсируется. В результате уравнения замкнутой системы не содержат запаздывающих составляющих. Однако такой подход не всегда применим в реальных условиях. Для многих технических и технологических объектов запаздывающие составляющие нельзя компенсировать, что связано с техническими и технологическими условиями автоматизируемого объекта.

В данной статье рассматривается задача робас-тного управления объектом, математическая модель которого описывается дифференциальным

уравнением с распределенным запаздыванием. Такие модели имеют место в химической промышленности, в электроэнергетике, в технических системах, содержащих гидравлические трубы [17].

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Рассмотрим объект управления, математическая модель которого описывается уравнением

о

Х (?) = Ах(?) + Б | у(? + 9)аТ9 + Ви(?) + Г/(?),

у(?) = ЬХ(?), х(9) = ф(9), 9 е [—й, 0],

(1)

где х е Л", и(?) и у(?) — скалярные управляющее воздействие и регулируемая переменная, /(?) — внешнее возмущение, ф(9) — непрерывная начальная функция, й — время запаздывания, А, Б, В, Г и Ь — числовые матрицы соответствующих порядков.

Задано уравнение эталонной модели

о

Хт (?) = АтХт(?) + Бт |Ут(? + 9)^9 + ад?),

т J -'т4--к

V (?) = Ь Х (?),

(2)

где хт е Л", £(?) и Ут(?) — скалярные задающее воздействие и выход эталонной модели, Ат, Бт и Вт — числовые матрицы соответствующих порядков, начальные условия нулевые.

Требуется получить алгоритм управления, обеспечивающий выполнение целевого условия

Ь(?) - Ут(?)1 < 8 при ? 1 70

о

(3)

где величина 8 > 0 характеризует точность слежения, 70 — время, по истечении которого с начала функционирования системы должно выполняться целевое неравенство.

Будем решать сформулированную задачу при следующих предположениях.

1. Пара А, В — управляема.

2. Известны диапазоны возможных значений элементов матриц А, Б, В, Г и Ь.

3. Уравнение (1) является минимально-фазовым, т. е. полином Ь(/п5 — А)+В — гурвицев, где 5 — комплексная переменная в преобразовании Лапласа, — А)+— транспонированная матрица алгебраических дополнений матрицы (/п5 — А), Тп — единичная матрица порядка и* и.

4. Внешнее возмущение /(?) и задающее воздействие £(?) являются гладкими ограниченными функциями.

5. Производные регулируемой переменной и управляющего воздействия не измеряются.

2. МЕТОД РЕШЕНИЯ

Преобразуем уравнения (1) и (2) в форму «вход — выход» и применим преобразования Лапласа

= ОД) | е*0^9у(5) + кВДф)

+

+ Л/) + К(5),

0

От(*)Ут(*) = {*'^У» + ктМт(*Ш

где = ае1(/,,? — Ат), ОД) = ДТ/ — А)+Б,

^т(5) = Ьт(Т"5 — Ат)+Бт = ¿е^ — A), Ж(^) =

= Ь(/"5 — A)+B, мт(5) = Ьт(Т"5 — Am)+Bm, =

= Ь(Тп5 — А)+Г, ёев0(5) = ¿евОт(5) = и, ёееЛф = = т и — 1, ёе§ОД) т и — 1, ёе£^т(5) < и — 1, ёе§М(5) = т, ёе§Мт(5) < т. Полиномы 0(5), 0т(5), М(5), Мт(5) — нормированы, К(5) — изображения по Лапласу, связанные с начальными условиями.

Составим уравнение для ошибки е (5) = у(5) — — Ут(5):

ад * (5) = ад 1 *^9 * (5) + ЛШЖ)

+

+ .

Л 6(5) 1 е ^ЛЭуф + кадф)

+

+ Л/) — кт^тШ*) + ОД,

где Л0(5) = ад — 0(5), ЛСД = ад — од.

Применим алгоритм деления Евклида к многочленам О (5) и 6 (5):

тт

0т(5) = О (5)М(5) + М^),

6т(5) = 6 (5)М(5) + М2(5), ёе£0 (5) = У,

у = и — т, ёе§М1(5) т т — 1, (5) т у — 1,

ёе§М2(5) < т — 1.

Разложим полиномы О (5) и 6 (5): О (5) = О0(5) +

+ Л1(5), 6 (5) = 60(5) + Л2(5), и разделим на многочлен М(5). Требования для выбора гурвицевого полинома 00(5) и 60(5) будут представлены в дальнейшем изложении. В результате этих преобразо-

0

0

к

0

к

ваний уравнение ошибки в изображениях по Лапласу примет вид

0

О0(5) е (5) = б0(л) | ее (5) + кф) +

+

M( s )

+ N2(s) J Vey(s) + N(sfs)

-h

kmMm(s)g(s) + K(S) I,

(4)

где N1(s) = AQ(s) - M1(s) - A1(s), N2(s) = AG(s) + + M2(s) + A2(s), degN1(s) = n - 1, degN2(s) m n - 1. Выделим целые составляющие в выражениях:

Ш = N (s) + Ш NM^ = N (s) + N6(>) M( s) N3(s) + M(s) ' M( s) Nj(s) + M( s) '

degN3(s) = y - 1, degN5(s) m y - 1. Преобразуем уравнение (4) в операторную форму

о

Q0(P)e(t) = G0(P) J e(t + e)de + ku(t) + ^(t), (5)

-h

где „¿О = (N3(p) + Ш) y(0 + (N5(s) + MM

M( P)

0

S Jy(t + e)de + a/t) + a/t) + a(t),

-h

^ ' М( Р) ^' М( Р) ^ л

ст(?) = Р-1 ] М- [, е(?) = Р-1{е(5)} — оригиналы от

изображений Лапласа, Р = — оператор дифференцирования, ёе§А11(Р) = п1 — ш, ёе§А12(Р) < ш. Введем новое управляющее воздействие ■&(/):

и(?) = аЗ(?), а > 0, (6)

и преобразуем уравнение (5) в векторно-матрич-ную форму:

..., д — коэффициенты многочлена О0(я). Эти коэффициенты выбираются так, чтобы решением уравнения

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

РА0 + А7Н + ЛНР0СФ-1С°Р(0Н = —ЛФ - Л (8)

была положительно-определенная матрица Н, положительно-определенные матрицы Ф и Л подбираются в процессе решения, чтобы получить требуемый результат. В дальнейшем матрицы вида [1, 0, ..., 0] и [0, ..., 0, 1] будем обозначать символами С и В0, если их порядок будет очевидным из текста.

Необходимо выделить сигнал, несущий информацию о функции у(?), так как в ней сконцентрирована вся априорная неопределенность параметров математической модели объекта управления и информация о внешних неконтролируемых возмущениях. Для этой цели введем вспомогательный контур, динамические процессы в котором описываются уравнением

•b (t) = A£b(t) + D J e(t + e)de + BoP9(0

-h

eb(t) = C£b(i).

(9)

Составим уравнение для вектора рассогласования г(0 = е(0 — е6(0, вычитая уравнение (9) из уравнения (8)

г (?) = Аг(0 + ЗМ0, £(*) = ад. (10)

Принимая во внимание структуры матриц, получаем

„(t) = ¿Y (t) + q„Ç(t),

(11)

где — последняя компонента вектора г(?). Поэтому идеальный закон управления описывается уравнением

ЗД = -1( ¿у (t) + qYz(t)),

(12)

и уравнение замкнутой системы будет иметь вид

• (t) = A0s(t) + D0 J e(t + e)de + B0p9(t) + B0„(t),

-h

e(t) = ад. (7)

Здесь

„(t) = „1(t) + (ka - p)9(t), C = [1, 0,..., 0],

B° = [0, ..., 0, 1], D0 = [gp ..., g], A0 =

-q1 I

-?Y 0

..., g — коэффициенты полинома G0(s),

• (t) = A0s(t) + D0 J d(e)e(t + e),

-h

e(t) = Q(t).

(13)

Система будет асимптотически устойчивой. Однако в соответствии с предположением 5 алгоритм (12) не реализуем. Поэтому будем формировать управляющее воздействие в соответствии с формулой

1

3(1) = - в (^(t) + qyÇ(t)).

(14)

h

0

1

0

0

0

Здесь ^ + 1(?) — последняя компонента вектора состояния наблюдателя |(?) [18], и

I (?) = да + а-д?) + вдо — с (?)),

I (?) = С|(?), (15)

где | е К1 + 1 Числа Ъ.....Ъ

¥0 =

0 Л о о

ВТ =

Ъ-1 Ъ-2

2

.Ц Ц

ъ

у + 1

1+1

1 выбираются так, чтобы матрица ¥ + В2С была гурвицевой, ц — малое положитель-

у +

Л, 0], В2Т = [Ъ1, ..., Ъу +1],

£ (?) — оценка сигнала Д?).

Отметим, что размерность вектора |(?) на единицу больше, чем это необходимо при технической реализации. Это сделано для удобства аналитических преобразований.

Введя в уравнение (10) новую переменную ^ + 1(?) = у(?), получим

2 (?) = ¥02 (?) + аД?) + В0V (?), Д?) = С2(?),

(16)

где 22 (?) = [22(?), 2у + 1(?)].

Вектор |(?) является оценкой вектора 2 (?). Введем вектор нормированных отклонений п(?) = = Г-1(2(?) — К?)), где Г = ^{Д, ..., ц, 1}. Вычитая выражение (15) из выражения (16), получим уравнение для нормированных отклонений п(?):

П (?) = 1 ¥п(?) + В0у (?). Ц 0

(17)

Утверждение. Пусть выполнены предположения 1—5 и матрицы А0 и Б0 выбраны так, что справедливо уравнение (8). Тогда существует число ц0 > 0 такое, что при ц0 > ц для системы (1), (2), (9), (14) и (15) выполнено целевое условие (3). ♦

Доказательство приведено в Приложении.

3. ПРИМЕР

Рассмотрим объект управления, математическая модель которого задана уравнением

а1 1 0 й1 о

X (0 = а2 0 1 до + Й2 | + 9)й9 +

а3 0 0 -к

0 0

+ ¿1 и(0 + 71

¿2 д

до,

У(0 = [1 0 0]Д0, Х.(9) = 1, 9 е [-к, 0], г = 1, 2, 3.

Класс неопределенности задан неравенствами: -3 < а. < 3, -5 < й < 5, 1 < Ь. < 7, -2 < у. < 2,

г = 1, 2, 3, ] = 1, 2, |Д0| < 5. Уравнение эталонной модели

2 о

X» (0 = -12 0 1 + 1 I+ 9)^9 +

"-6 1 0 2

-12 0 1 + 1

-10 0 0 _1

¿КО, УДО = [1 0 0]Х„(/).

Вводится новое управляющее воздействие ДО

и(0 = аДО.

Относительная степень передаточной функции объекта управления равна двум. Поэтому уравнение вспомогательного контура (9) возьмем в виде

ёА (?) =

' -7 1 еа(0 - 2

-12 0 _1

рдо,

i е(? + 9)й9 +

ей(0 = [1 0]е4(<). где е(?) = ДО — ут(0. Уравнения наблюдателя (15) имеют вид

3

4!(0 = 42(0 - 7?(0 + -(«0 - 0), -

42(О = - 12«+ 3(«О - £ 1(ОШ0 = е(О - еА(0. -

Управляющее воздействие ДО будем формировать в соответствии с формулой

до = -в (Д 4 2 (0) + Щ(0).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Здесь Д 4 2 (?)) — нелинейная функция с насыщением, которая вводится для ограничения управляющего воздействия в момент включения системы в работу. Это, как отмечает автор, предложивший такой наблюдатель [18], является недостатком. В данном случае

Д42(0) =

42(0, если |г= 2(0|< 50, 50, если 42(0> 50, -50, если 42(0< -50.

На рис. 1 представлены результаты моделирования при следующих исходных данных: а1 = 2, а2 = а3 = 3, й1 = 5, й2 = 4, й3 = 3, Ь1 = 2, Ь2 = 5, к = 3с, у1 = у2 = 1, а = в = 10, ДО = 2вш0,2г + 3вш0,7г, ДО = 10 + 5вшг + + 5вш0,7г, - = 0,01 (см. рис. 1, в) и - = 0,1 (см. рис. 1, г).

На рис. 1, г представлен переходный процесс по ошибке, когда - = 0,1.

В случае - = 0,01 ошибка через 12 с не превышает значения 0,001, а в случае - = 0,1 — значения 0,05. Аналогичные переходные процессы получаются при другом времени запаздывания. Предельным значение величи-

Ц

+

ноечисло, ат =

о

Рис. 1. Результаты моделирования: а — управляемая переменная; б — управляющее воздействие; в — ошибка при ц = 0,01; г — ошибка при ц = 0,1

ны h является 6 с. При большем значении h эталонная модель неустойчива. Таким образом, предложенная система управления дает неплохие результаты для неустойчивого объекта с распределенным запаздыванием, при этом существенно уменьшается влияние ограниченных внешних возмущений на регулируемую переменную.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решена задача робастного управления для объекта, математическая модель которого описывается уравнением с распределенным запаздыванием. Для ее решения применялся подход, предложенный в работе [15]. Однако в отличие от описанных в ней алгоритмов [15], когда для их работы требуется оценка нескольких производных, число которых равно относительной степени передаточной функции объекта управления, в данном случае оценивается только одна переменная, что ведет к увеличению точности. Результаты моделирования показывают, что предложенный алгоритм управления позволяет получить качественные переходные процессы. Точность регулирования зависит от

параметров ц и а, значения которых, однако, приходится подбирать на этапе проектирования, и это следует отнести к недостаткам.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Для доказательства утверждения докажем лемму, которая является аналогом леммы [19], справедливой для систем без запаздывания.

Лемма. Пусть математическая модель системы имеет вид

хх(/) = Аф), Ц2), = Ф^), s е [-^ 0], (П1)

п п\ п 2

где х е Я , е Я , ц2 е Я , х^) = х(/ + s), х^) е С[—0] — банахово пространство непрерывных функций на отрезке [—0], ф^) — непрерывная начальная функция, А(х^), ц2) — непрерывное отображение из

П\ + П2 п

Я х [—h, 0] в Я , липшицево по х^). Пусть система (П1) имеет ограниченную область диссипативности

Б = {х^):^)) < С},

где V(xt(s) — гладкий непрерывный положительно-определенный функционал на C[—h, 0]. Предположим, что для некоторых значений 9j > 0, s > 0 при = 0 выполнено условие

sup (»!)T/(X,(S),„,0) + dim)) (П2)

при V(xt(s) = Cj. Тогда для достаточно малых значений 9 >0 таких, что |ц2| < 9, область диссипативности D = {xt(s): V(xt(s)) < Cj} остается областью диссипативности системы (П.1).

Доказательство леммы. Введем обозначение

7(ц2) = sup

dV(Xt(S))Л Tf(x (s) ) av(Xt(s))

-I /(xt(s), ^i, ) +-dT

|Ц1 дх

при Дх^л)) = С1.

В силу того, что функционал К(х^(^))является гладким, а отображение f(х^л), -1, -2) непрерывное по -2, функция 7(-2) будет непрерывной по -2. Так как выполнено условие (П2), т. е. 7(0) < -е, то будет существовать 9 > 0 такое, что при выполнении неравенства |-2| < 9, будет выполнено условие 7(-2) < 0. Это означает, что область диссипативности остается прежней.

Доказательство утверждения. Подставим управляющее воздействие (14) в уравнения (7) и (9). В результате получим уравнения замкнутой системы

s (t) = A0s(t) + D0C J s(t + 9)d9 + B0Cy + j^(0, -h

e(t) = Cs(t),

(П3)

0

Sb (0 = AoSb(t) + DoC J s(t + 9)d9 - ^ + j(0 + 4rZ(0), -h

e4(/) = Csb(t), (П4)

4 (t) = да + amz(0 + Bj(z(t) - Z (0),

Z (0 = C4(t), Z(0 = e(t) - e4(/), (П5)

Z (0 = Aoz(t) + 2>oV(0, Z(0 = Cz(t), (П6)

^П (0 = Fn(t) + V (0,

Z(t) - Z (0 = C7n(t), (П7)

где C + j = [0, ..., 0,1], ^ = = ц.

Пусть внешние воздействия g(t) = /(t) = 0. Тогда

¥(0 = vi (0 + (ka - Р)Д0,

^i(t)=(N3(P)+M© y(t) +

+ (S) + J * + ^ -h

В этом случае система (П3)—(П7) автономна и к ней применима лемма. Пусть -2 = 0. Возьмем функционал Ляпунова—Красовского

до = ег(0Не(0 + Д^ДО +

0 г

+ IЙ9 | еГ(Х)Фе(Х)йХ, (П8)

-к г+е

где положительно определенные матрицы Н и Ф удовлетворяют уравнению (8), а Н является решением уравнения

HjF + FTHj = -pjI, pj > 0.

(П9)

Вычислим производную от функционала (П. 8) на траекториях системы (П3), (П7)

V (t) = sT(t)(HA0 + A0r H) s(t) +

+ 2s Д) I HD0C J s(t + 9)d9 + 20С+1Д0 I + ( -h )

+ Д(0-1- (H,F + FrH,)n(t) + hsr^s(0 -И 1 1

0

- J sT(t + 9^s(t + 9)d9.

-h

Воспользуемся равенством и оценкой

00 2sT(t)HD0C J s(t + 9)d9 - J sT(t + 9)Фе(? + 9)d9

-h

-h

= к8Г(г)ЯО0СФ-1СтП0т Не(0 - | (ег(г)ЯО0СФ-1 -

- ег(г + 9))Ф(Ф-1СГП0 Не(?) - + 9))й9,

-1

Подставив эти оценки в формулу для производной от функционала и принимая во внимание уравнения (8) и (П9), получим

V(0 m -(p - ^)|s(0|2

pi

|H2o

Ц1

■|Д0|2,

где р = лтДЛ), лтД-)— наименьшее собственное число соответствующей матрицы.

Если выбрать р1 и -1 из условий р - -1 > 0 и р1 -

- |НВ0|2 > 0, то получим, что система (П3) — (П7) асимптотически устойчива по переменным е(?) и ДО, а так как g(0 = f(?) = 0, то у(?) и ее производные стремятся к

нулю при ? ^ да. Следовательно, и переменная (?), и ее производная стремятся к нулю. Тогда из выражений (11) и (14) имеем

ДО = -в (4у + 1(?) + ?т?(/)) = -в (¥(?) - Су + 1П(?)).

0

0

0

2

Подставим сюда значение y(t):

= - j (V (t) + (ka - ß)O(t) - C + jn(t)),

разрешим полученное уравнение относительно переменной -9(t):

rn = - ß- (Vi (t) - с + 1n(t)).

ßa 1 ' +1

Отсюда следует lim -9(t) = 0, а из формулы (6) —

t ^ да

lim u(t) = 0. Тогда из уравнения (П4) имеем lim sb(t) = 0,

t да t ^ да

а из уравнения (П5) следует lim £(t) = 0.

t ^ да

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Следовательно, система (П3)—(П7) является асимптотически устойчива, если g(t) = f(t) = 0 и -2 = 0. Условия леммы выполнены. Следовательно, существует -0 > 0 такое, что система (П3)—(П7) будет диссипативной.

Если на вход диссипативной линейной системы подать ограниченные входные воздействия, то система останется диссипативной, а значит, все переменные в ней будут ограниченными.

Остается выяснить, существует ли значение -0 > 0, обеспечивающее выполнение целевого условия, когда внешние воздействия g(t) и f(t) удовлетворяют условию 4 предположений.

Возьмем функционал (П8) и вычислим производную на траекториях системы (П3)—(П7), принимая во внимание равенство — = -2 = -0:

V(t) = eT(t)(HA0 + ATH)s(t) + 2sT(t)[ HD0C J s(t + 9)d9 +

-h

+ B0C + in(t) I + nT(t)-1 (HiF + FTHi)n(t) + J -o

0

+ hsT(t)<is(t) - J sT(t + 9)<is(t + 9)d9 + 2nT(t)H1B0у (t).

-h

Воспользуемся уже приведенными оценками и неравенством

2VV (t) m -1 h(t)|" + -0S1, S1 = supHAv (

2

2

-o

Тогда, принимая во внимание выражения (8) и (П9), получим

к(t) m -(р - -0)|e(t)|'

- pi -1 - |HBp

-o

■ ln(t)|2 + -0S1.

Если выбрать р1 и из условий: р — = —р2, р2 > 0, р1 — 1 — |НВ0|2 = —р3, р3 > 0, то получим неравенство

V (0 < —Р2|в(1)|2 — Рз1п(')|2 + ^081, откуда следует оценка

Ш < И01 < И

л/Р2

Из этой оценки видно, что выбором числа достигается требуемое значение ошибки в целевом условии, причем это значение будет достигнуто за конечный промежуток времени.

ЛИТЕРАТУРА

1. Поляк Б.Т., Щербаков П.С. Робастная устойчивость и управление. — М.: Наука, 2002.

2. Харитонов В.Л. Асимптотическая устойчивость семейства систем линейных дифференциальных уравнений // Дифференциальные уравнения. — 1978. — Т. 14, № 11. — С. 2086—2088.

3. Doyle J.C., Glover K, Khargonekar P.P., Francis B A. Statespace solution to standard Н2 and Ню control problems // IEEE Trans. Automat. Control. — 1989. — Vol. 34, N 8. — P. 83—847.

4. Назин С.А., Поляк Б.Т, Топунов М.В. Подавление ограниченных внешних возмущений с помощью метода инвариантных эллипсоидов // Автоматика и телемеханика. —

2007. — № 3. — С.106—125.

5. Поляк Б.Т., Топунов М.В. Подавление ограниченных внешних возмущений: управление по выходу // Там же. —

2008. — № 5. — С. 72—90.

6. Баландин Д.В, Коган М.М. Синтез законов управления на основе матричных неравенств. — М.: Наука, 2007.

7. Хлебников М.В. Подавление ограниченных внешних возмущений: линейный динамический регулятор по выходу // Автоматика и телемеханика. — 2011. — № 4. — С. 27 — 42.

8. Баландин Д.В, Коган М.М. Синтез субоптимального регулятора по выходу для гашения ограниченных возмущений // Там же. — С. 3—10.

9. Park P.A delay-dependent stability for systems uncertain timeinvariant delays // IEEE Trans. on Automat. Control. — 1999. — Vol. 44. — P. 876—887.

10. Zhang W, Allgover F, Liu T. Controller parameterization for SISO and MIMO plants with delay// Journal of Process Control. — 2006. — Vol. 55, N 10. — P. 794—802.

11. Gao H, Chen T, Lam J.A new delay system approach to network based control // Automatica. — 2008. — Vol. 44, N 1. — P. 38—52.

12. Ivanescu D, Niculescu S.I, Dugard L, Dion J.M. Verriest E.I. On delay dependent stability of neutral systems // Automatica. — 2003. — Vol. 39, N 2. — P. 255—261.

13. Mishiels W, Engelbarghs K, Roose D, Dochain D. Sensitivity to infinitesimal delays in neutral equations SIAM J. Control Op-tim. — 2002. — Vol. 40, N 4. — P 1134—1158.

14. Li X.G., Zhu X.J, Cela A, Reama A. Stability analysis of neutral systems with mixed delays // Automatica. — 2008. — Vol. 44, N 11. — P 2698—2772.

15. Цыкунов А.М. Алгоритмы робастного управления с компенсацией ограниченных возмущений // Автоматика и телемеханика. — 2007.— № 7. — С. 103—115.

16. Цыкунов А.М. Адаптивное и робастное управление динамическими объектами по выходу. — М.: Физматлит, 2009.

17. Колмановский В.Б, Носов В.Р. Устойчивость и периодические режимы регулируемых систем с последействием. — М.: Наука, 1981.

18. Khalil H.K. Nonlinear systems. 2nd ed. — N.-Y.: Prentice-Hall, 1996.

19. Брусин В.А. Об одном классе сингулярно—возмущенных адаптивных систем // Автоматика и телемеханика. — 1995. — № 4. — С. 119—127.

Статья представлена к публикации членом редколлегии В.Ю. Рутковским.

Александр Михайлович Цыкунов — д-р техн. наук, зав. кафедрой, Астраханский государственный технический университет, ® (8512) 61-42-48, И tsykunov_al@mail.ru.

2

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.