Статья

Название статьи МЕТОД СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ САМООРГАНИЗУЮЩИМИСЯ НЕЛИНЕЙНЫМИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ
Автор А.А. Колесников
Рубрика РАЗДЕЛ VI. СИНЕРГЕТИКА, КИБЕРНЕТИКА И СИНТЕЗ СИСТЕМ
Месяц, год 05, 2015
Индекс УДК 681.5
DOI
Аннотация На основе синергетического подхода в статье разработан новый метод аналитического конструирования агрегированных регуляторов колебаний – АКАРК, который является дальнейшим развитием широко известного метода АКАР в синергетической теории управления. Существенными отличительными особенностями метода АКАРК, на наш взгляд, являются: во-первых, использование в процедуре синтеза законов управления в виде энергии или первых интегралов движения систем; во-вторых, использование новых, по сравнению с методом АКАР, инвариантных соотношений для задач синтеза законов управления нелинейными колебаниями с заданными амплитудой и частотой. Согласно синергетической теории управления, в основе метода АКАРК лежит концепция гармоничного единства процессов технологической самоорганизации и управления. На основе этой концепции могут быть синтезированы обобщенные законы энергоэффективного управления колебательными и вибрационными режимами нелинейных объектов разной природы: при создании нового класса унифицированных генераторов нелинейных колебаний; при создании нового класса систем управления движением авиакосмических систем; при создании нового класса вибромеханических систем; при создании нового класса систем энергоэффективного управления подвижными объектами разной природы; при создании нового класса энергоэффективных систем управления сложными нелинейными объектами, обладающими хаотической динамикой и др. Предлагаемый метод АКАРК обладает существенными преимуществами перед известными методами теории нелинейных колебаний. Разработанный метод АКАРК нашел применение как для развития современной теории нелинейных колебаний, так и при проектировании нового класса колебательных и вибрационных систем разного применения. Таким образом, предложенный в статье новый метод синтеза самоорганизующихся нелинейных колебательных систем разной природы базируется на использовании желаемой энергии в качестве целевых аттракторов синтезируемых систем. Такой подход позволил как обобщить известные результаты классической теории нелинейных колебаний, так и разработать новые методы энергоэффективного управления широким классом сложных динамических объектов, распространенных в различных областях науки и техники.

Скачать в PDF

Ключевые слова Синтез; система; нелинейные колебания; энергетические инварианты; законы энергоэффективного управления.
Библиографический список 1. Колесников А.А. Синергетическая теория управления. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 344 с.
2. Современная прикладная теория управления: Оптимизационный подход в теории управления / под ред. А.А. Колесникова. ФЦ «Интеграция». – М.–Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. – Ч. I. – 400 с.
3. Современная прикладная теория управления: Синергетический подход в теории управления / под ред. А.А. Колесникова. ФЦ «Интеграция». – М.–Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. – Ч. II. – 559 с.
4. Современная прикладная теория управления: Новые классы регуляторов технических систем / под ред. А.А. Колесникова. ФЦ «Интеграция». – М.–Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. – Ч. III. – 656 с.
5. Колесников А.А. Синергетические методы управления сложными системами: теория системного синтеза. – 2-е изд. – М.: КомКнига, 2012. – 240 с.
6. Нелинейные проблемы теории колебаний и теории управления. Вибрационная механика / под ред. В.В. Белецкого, Д.А. Индейцева и А.Л. Фрадкова. – СПб.: Наука, 2009. – 528 с.
7. Теодорчик К.Ф. Автоколебательные системы. – М.: Гостехиздат, 1952. – 268 c.
8. Колесников Ал.А. Синергетические методы синтеза систем управления колебательными процессами: энергетические инварианты: уч. пособие. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2012. – 117 с.
9. Колесников А.А., Колесников Ал.А. Инварианты механики и проблема нелинейного системного синтеза // Труды Международной Четаевской конференции «Аналитическая механика, устойчивость и управление», 12-16 июня 2012. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2012. – Т. 3. – С. 74-81.
10. Колесников Ал.А. Аналитическая механика и проблема управления орбитальным движением космических летательных аппаратов // Труды Международной Четаевской конференции «Аналитическая механика, устойчивость и управление», 12-16 июня 2012. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2012. – Т. 3. – С. 12-18.
11. Veselov G.E., Popov А.N., Radionov I.A., Mushenko A.S. Adaptive Power Saving Control for Traction Asynchronous Electrical Drive: Synergetic Approach // Proc. of IEEE International Energy Conference «EnergyCon 2014», Dubrovnik, Croatia, 13-16 May 2014. – P. 1446-1453.
12. Popov Andrey, Radionov Ivan, Mushenko Alexey. Synergetic synthesis of power saving control for locomotive asynchronous drive systems // Proceedings of 6th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT-2014), 6-8 October 2014, St. Petersburg, Russia. – P. 546-55.
13. Veselov Gennady, Sklyarov Andrey, Mushenko Alexey, Sklyarov Sergey. Synergetic Control of a Mobile Robot Group // Proc. of 2nd International Conference on Artificial Intelligence, Modelling and Simulation, “AIMS2014”, Madrid, Spain, 18–20 Nov., 2014. – P. 61-65.
14. Летов А.М. Динамика полета и управление. – М.: Наука, 1969. – 359 с.
15. Красовский А.А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. – М.: Наука, 1973. – 560 с.
16. Kolesnikov Al.A. Nonlinear oscillation control. Energy invariants // Journal of Computer and Systems Sciences International. – 2009. – Vol. 48, № 2. – P. 185-198.
17. Kolesnikov Alexander A. Method of nonlinear adaptive control of active vibration protection systems // Proc. Of 6-th Chaotic Modeling and Simulation International Conference (CHAOS2013), June 11-14, 2013, Istanbul Turkey. – Vol. 1. – P. 27-39.
18. Колесников Ал.А., Хариш И.Е. Синтез и моделирование систем управления химическими объектами распространенного класса // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. - № 5 (130). – С. 56-61.
19. Jang S., Araki M. Mathematical analysis of fuzzy control systems and on possibility of industrial applications // Trans. Soc. Instrum. And Contr. Eng. – 1990. – Vol. 26, № 11.
20. Spong M.W., Corke P., Lozano R. Nonlinear control of the Reaction Wheel Pendulum // Automatica. – 2001. – Vol. 37. – P. 1845-1851.
21. Wiggins S. Global Bifurcations and Chaos (Analytical Methods). – New York: Springer, 1998.

Comments are closed.