Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ: Диссертация посвящена актуальной задаче стабилизации программного движения дискретным по времени управлением при ограниченной информации о векторе состояния, а также построению управляющего момента дискретного по времени типа, обеспечивающего заданную ориентацию в инерциальноы пространстве твердого тела, помещенного в карданов подвес, находящийся на подвижном основании.
Реальные физические системы управления состоят из объектов управления, измерительных, исполнительных и командных устройств. Команды вырабатываемые в ЗВЫ или каком-то другом командном процессоре на основе измеренной информации, поступают на исполнительные устройства, в результате чего происходит изменение поведения объекта, т.е. имеется такт (частота обмена информацией) между этими устройствами. Эта информация дискретная по времени, и в работе рассматривается случай, когда она неполная. Измеряется не весь фазовый вектор состояния, а только часть его.
Задачу ориентации твердого тела в кнерциальном пространстве можно трактовать как задачу начальной выставки гиростабили-зированной платформы, находящейся на борту летательного аппарата.
Отсюда следует, что необходимо исследовать математические модели, объекты управления и их ориентацию в пространства с помощью дискретного по времени управления.
Задача дискретной стабилизации при полной обратной связи рассматривалась В.И.Зубовым [в,9J, оптимальная стабилизация -В.Г.Болтянским [4} , В.С.Ермолиным f6,7J , непрерывная стабилизация при ограниченной информации о векторе состояния В.С.Ан-
тончиком [ 1,2 J .
Б.И.Зубовым построено семейство управляющих моментов обеспечивающих заданную ориентацию твердого тела в инерциальном пространстве, а Е.Я.Смирновым решена та ке задача при наличии погрешностей в конструктивных параметрах системы. Эти задачи представляют собой ориентации самого летательного аппарата. Задачи начальной выставки гиростабилизированной платформы (задача ориентации твердого тела), рассмотренная в диссертации, отличается от указанных выше тем, что система координат, связанная с твердым телом должна быть определенным (наперед заданным) образом ориентирована в инерциальном пространстве за счет углов поворота колец карданова подвеса при произвольном врапении летательного аппарата (основания).
ЦЕЛЬ PAE0TU состоит в разработке алгоритмов дискретной стабилизации программных движений и построении дискретного управляю-иего момента, осуоествляющего заданную ориентацию твердого тела при наличии ограниченной информации.
ОБЩЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. При решении поставленных задач использованы методы математической теории управления, теории устойчивости двикения, алгебры и законы механики системы твердых тел.
НАУЧНАЯ НОШЗНА. В диссертации получены следующие новые результаты.
-
Способ оценки величины -&0 .границы шага дискретности < п. < п0 , в дискретной стабилизации при полной обратной связи с noMonibD метода функций Ляпунова.
-
Алгоритм отыскания коэффициентов усиления при ограничен-
ной информации о векторе состояния и способ определения величины
п0 , гарантирующих диокретнуо стабилизацию для случаев скалярного и векторного управлений, а также для случая использования ограниченной информации в различные дискретные.последовательные моменты времени.
-
Условия существования и алгоритм построения дискретного стабилизирующего управления при ограниченной информации о векторе состояния и произвольном шаге дискретности за исклочением определенного множества значений.
-
Способы построения непрерывного и дискретного по времени управляющего момента на основе полной и неполной информации
о векторе состояния. Полученные управляющие моменты стабилизирует относительно абсолютного пространства твердое тело, помешенное в карданов подвес, находящийся на подвижном основания.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ. Полученные в диссертации результаты позволяют на начальной стадии проектирования системы автоматического управления обосновать ее параметры, провести оценку точности расчета этих параметров при решении задачи устойчивости, стабилизации и ориентации, определить быстродействие командного процессора (такта обмена информацией между различными устройствами системы управления).
АПРОБАЦІЯ РАБОТЫ. Отдельные результаты диссертации докладывались на научной конференции студентов и аспирантов факультета прикладной математики - процессов управления СПбГУ /1987 г./, и диссертация в целом - на семинаре кафедры теории управления (руководитель - член-корреспондент РАН В.И.Зубов).
ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертации опубликованы в статьях 1-3.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, двух глав, ааключения и списка литературы из ^6 наименований. Объем работы составляет ЮЗ страниц машинописного текста.