РАСШИРЕНИЕ МЕТОДА ЛИНЕАРИЗАЦИИ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ В ЗАДАЧЕ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕВЕРНУТЫМ МАЯТНИКОМ НА КОЛЕСЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Продолжается исследование синтеза стабилизирующих законов управления для механической системы, состоящей из колеса и маятника, подвешенного на его оси. Цель управления состоит в одновременной стабилизации вертикального положения маятника и заданного положения колеса. Трудность этой задачи состоит в том, что одно управление используется для достижения двух целей – стабилизации угла отклонения маятника и угла поворота колеса. Ранее предлагалось использовать метод линеаризации обратной связью по выходу. Вкачестве выхода берется сумма угла отклонения маятника и угла поворота колеса. Для того, чтобы замкнутая система была не только асимптотически устойчивой по выходу, но и обладала асимптотически устойчивой нулевой динамикой, предлагалось к закону управления, стабилизирующему по выходу, добавлять диссипативное слагаемое. Вданной работе предложена двухпараметрическая модификация этого закона. Наряду с диссипативным слагаемым предлагается ввести положительный множитель. Более общая параметризация позволяет стабилизировать данную систему в случаях, когда использование ранее предложенного закона не давало результата. Исследуются свойства нового закона управления и строится оценка области притяжения. Построение оценки сводится к задаче о разрешимости линейных матричных неравенств.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. Б РАПОПОРТ

Московский физико-технический институт

Email: lbrapoport@gmail.com
д-р физ.-мат. наук Москва, Россия

А. А ГЕНЕРАЛОВ

Topcon Technology Finland

Email: generalov.alexey@gmail.com
канд. техн. наук Эспоо, Финляндия

Б. А БАРУЛИН

Институт РАН

Email: barulin.ba@phystech.edu
Москва, Россия

М. Д ГОРБАЧЕВ

Институт РАН

Email: gorbachev.md@phystech.edu
Москва, Россия

Список литературы

  1. Рапопорт Л.Б., Генералов А.А. Управление перевернутым маятником на колесе // А и Т. 2022. № 8. С. 3–28. Rapoport L.B., Generalov A.A. Control of an Inverted Pendulum on a Wheel // Autom. Remote Control. 2022. V. 83. P. 1151–1171.
  2. Мартыненко Ю.Г., Формальский А.М. Управляемый маятник на подвижном основании // Известия РАН. Механика твердого тела. 2013. № 1. С. 9–23.
  3. Формальский А.М. Управление движением неустойчивых объектов. М.: Физматлит, 2012.
  4. Халил Х.К. Нелинейные системы. Москва-Ижевск: ИКИ-РХД, 2009.
  5. Utkin V.I., Guldner J., Shi J. Sliding mode control in electro-mechanical systems. CRC Press, 2009.
  6. Ha J.-S., Lee J.-J. Position Control of Mobile Two Wheeled Inverted Pendulum Robot by Sliding Mode Control // Proceedings of 12th International Conference on Control, Automation and Systems. 2012. P. 715–719.
  7. Li Z., Yang C., Fan L. Advanced Control of Wheeled Inverted Pendulum Systems. Springer, 2013.
  8. Пестерев А.В., Морозов Ю.В. Стабилизация тележки с перевернутым маятником // А и Т. 2022. № 1. С. 95–112.
  9. Teel A.R. A nonlinear small gain theorem for the analysis of control systems with saturation // IEEE Trans. Autom. Contr. 1996. V. 41. No. 9. P. 1256–1270.
  10. Решмин С.А., Черноусько Ф.Л. Оптимальный по быстродействию синтез управления нелинейным маятником // Известия РАН. ТиСУ. 2007. № 1. С. 13–22.
  11. Srinivasan B., Huguenin P., Bonvin D. Global stabilization of an inverted pendulum. Control strategy and experimental verification // Automatica. 2009. V. 45. P. 265–269.
  12. Ткачев С.Б. Стабилизация неминимально фазовых аффинных систем с использованием линеаризации по части переменных // Наука и образование. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. № 11. С. 1–29.
  13. https://wxMaxima-developers.github.io/wxmaxima/.
  14. Воронов А.А. Теория автоматического управления. Ч.I. 2-е изд., М.: Высш. шк., 1986.
  15. https://www.scilab.org/.

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах