Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Управление системами, включающими в себя объекты управления и параметрические регуляторы

Авторы

Е.Д. Михов, А.В. Караванов

Организация

Сибирский федеральный университет
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

В статье рассматривается новый алгоритм управления системами с длительными переходными процессами. Актуальность исследования обусловлена растущим использованием малых космических аппаратов для различных целей, включая научные исследования, связь и наблюдение. Эти аппараты имеют ограниченный ресурс корректировки движения из-за износа дополнительных двигателей и ограниченного объёма рабочего тела. Разработка и внедрение новых алгоритмов управления, направленных на сокращение времени корректировки (переходного процесса), могут значительно повысить эффективность использования малых космических аппаратов. Это не только увеличит срок их службы, но и позволит расширить возможности их применения в различных областях. Разработанный алгоритм основан на непараметрической оценке функции регрессии и состоит из двух частей: накопленного опыта об объекте и поискового шага. В качестве объекта управления был взят безынерционный процесс, управляемый П-регулятором. В такой системе возникает переходный процесс. Для оценки эффективности управления было выбрано время переходного процесса как критерий. Проведённое сравнение показало, что управление системой с помощью П-регулятора менее эффективно по сравнению с разработанным алгоритмом. Результаты исследования могут быть полезны для разработки более эффективных систем управления, особенно в условиях, когда требуется высокая скорость регулирования.

Ключевые слова

П-регулятор, система управления, непараметрическая оценка функции регрессии, переходный процесс, малые космические аппараты.

Список литературы

[1] Гаркушенко В. И., Дегтярев Г. Л. Теория автоматического управления: учебное пособие. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2010. 274 с.

[2] Поляк Б. Т., Хлебников М. В. Новые критерии настройки ПИД-регуляторов //Автоматика и телемеханика. 2022. № . 11. С. 62–82.

[3] Бобырь М. В., Милостная Н. А., Ноливос К. А. Комбинация нечетко-цифрового фильтра и ПИД-регулятора в задаче управления термоэлементом //Мехатроника, автоматизация, управление. 2022. Т. 3. № . 9. С. 473–480.

[4] Баранов О. В. Алгоритм настройки стабилизирующего ПИД-регулятора квадрокоптера //Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2021. Т. 64. № . 10. С. 829–838.

[5] Пшихопов В. Х. Медведев М. Ю. Управление подвижными объектами в определенных и неопределенных средах. Москва: Наука, 2011. 350 с.

[6] Петрова Ю. С., Амелин С. А. Метод разработки адаптивного регулятора в системе управления пароперегревателя //Новые технологии в учебном процессе и производстве. 2023. С. 485–486.

[7] Воронежская Е. Е., Мельникова В. И., Ивашкин Е. Г. Моноамины как адаптивные регуляторы развития: феномен и механизмы действия //Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2021. Т. 71. № . 3. С. 295–305.

[8] Хань Н. Д., Кузнецов В. Е., Вынг К. Н. Синтез адаптивного регулятора для повышения качества движения рулевого привода при действии внешней нагрузки //Международная научная конференция по проблемам управления в технических системах. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ им. В. И. Ульянова (Ленина)». 2021. Т. 1. С. 341–345.

[9] Медведев А. В. Основы теории непараметрических систем. Идентификация, управление, принятие решений: монография. СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Красноярск, 2018. 732 с.

[10] Бушуева Н. С., Козырь Б. Ю., Запривода А. А. Многоуровневое Гибридное Управление инфраструктурными программами //Scientific Journal of Astana IT University. 2020. № . 2. С. 71–85.

[11] Бабилуа П. К., Надарая Э. А. Об одной непараметрической оценке пуассоновской функции регрессии //Теория вероятностей и ее применения. 2024. Т. 69. № . 2. С. 218–232.

[12] Орлов А. И. Вероятностно-статистические модели корреляции и регрессии //Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № . 160. С. 130–162.

[13] Лапко А. В., Лапко В. А. Нетрадиционная методика выбора коэффициентов размытости ядерных функций в непараметрической регрессии //Измерительная техника. 2023. № . 2. С. 3–7.

[14] Симахин В. А. и др. Непараметрические алгоритмы идентификации в задачах акустического зондирования атмосферы. 2021.

[15] Яковенко П. Г. Синтез оптимальных управлений подвижными объектами во время переходных процессов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2008. № 12.

[16] Чжан Е. А., Кемпф Д. А. Модификация непараметрического алгоритма моделирования и дуального управления многомерными процессами в условиях неопределенности //Вестник Воронежского государственного технического университета. 2020. Т. 16. № . 3. С. 7–13.

[17] Раскина А. В. и др. Дуальное управление неустойчивым линейным динамическим объектом с применением алгоритмов стабилизации //Научно-технический вестник Поволжья. 2021. № . 9. С. 30–33.

Дополнительные сведения

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-19-20070, https://rscf.ru/project/25-19-20070/, гранта Красноярского краевого фонда науки.

Цитирование данной статьи

Михов Е.Д., Караванов А.В. Управление системами, включающими в себя объекты управления и параметрические регуляторы // Космические аппараты и технологии. 2025. Т. 9. № 1. С. 14-22. doi: 10.26732/j.st.2025.1.02

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.