Управление синергетическими процессами для обеспечения асимптотической устойчивости гидросистем

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 3

УДК 62-523.3

DOI: 10.18698/1812-3368-2017-3-37-51

УПРАВЛЕНИЕ СИНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АСИМПТОТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ГИДРОСИСТЕМ

Д.Н. Попов

popov@bmstu.ru

Н.Г. Сосновский

sosn@bmstu.ru

М.В. Сиухин

siukhin@bmstu.ru

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Рассмотрена задача синтеза структуры и параметров

нелинейных динамических гидросистем. На основе нели-

нейной динамики показано, что в таких системах воз-

можны синергетические процессы. Приведены математи-

ческие модели систем с электрогидравлическими следя-

щими приводами и насосами. Для предварительных

аналитических исследований динамики таких гидроси-

стем применен второй (прямой) метод Ляпунова. Пред-

ложен метод последовательного выбора алгоритмов

управления, согласно которому на первом этапе задача

решается в рамках линейной теории управления, а на

втором — полученные алгоритмы корректируются с

учетом неустранимых нелинейностей в характеристиках

гидросистемы

Математическая модель, дина-

мическая гидросистема, синерге-

тический процесс, нелинейная

механика

Поступила в редакцию 23.09.2016

©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

Введение.

Создание высоконадежных и конкурентоспособных в современных

условиях технических систем требует решения широкого круга фундаменталь-

ных задач управления разнообразными физическими процессами. Эффектив-

ность получаемых решений во многом зависит от того, насколько в рассматри-

ваемых задачах учтены свойства реальных систем. В связи с этим исследования,

направленные на разработку методов оптимального управления конкретными

техническими системами, можно отнести к числу фундаментальных.

По указанному выше научному направлению часто решают задачи синтеза

управляющих устройств гидросистем в рамках теории управления линейными

системами. Постановка таких задач в значительной мере была обоснована, во-

первых, тем, что в результате совершенства составляющих систему устройств,

влияние нелинейностей на процессы управления несущественно и, во-вторых,

тем, что результаты исследований позволяли рассматривать относительно про-

стые нелинейные характеристики звеньев, которые входят в систему [1–3]. Од-

нако в ряде случаев замечено проявление самоорганизующихся (синергетиче-

ских) процессов, препятствующих реализации проектных алгоритмов управле-

ния и нарушающих требуемые режимы функционирования систем. Вследствие