Архив рубрики: Теория автоматического управления

Разработка нейросетевых моделей диагностирования систем управления турбоагрегатом

В статье предложена иерархическая модель процесса нейросетевого диагностирования систем управления турбоагрегатами. Выделены два уровня обработки данных, которые последовательно оценивают степени принадлежности симптомов к каждой из потенциальных неисправностей и ставят диагноз техническому состоянию. Для ускорения обучения нейронной сети предложен метод многоэтапного тренинга. На примере системы управления газовой турбиной анализируется эффективность предложенной архитектуры интеллектуального диагностического аппарата с сетью прямого распространения и LSTM-сетью.

Доклад представлен на международной научной конференции «IEEE Northwest Russia Conference On Mathematical Methods In Engineering And Technology: ММEТ NW 2018»

Читать далее

Оценка параметров ДУ в Python

Одной из распространенных задач, возникающих при исследовании различных объектов — построение математической модели. Нередко математическая модель представляется в виде системы дифференциальных уравнений, однако непосредственное измерение всех, входящих в них параметров, как правило, невозможно по различным причинам. В таком случае, одним из подходов является проведение идентификационных экспериментов и оценка параметров ДУ путем решения оптимизационной задачи.

В статье рассмотрен простой способ оценки параметров системы ДУ в форме Коши на языке Python.

Читать далее

История развития теории автоматического управления: от автоматики до отказоустойчивого управления

На протяжении всей истории развития технических средств различного назначения существовала необходимость в создании механизмов и алгоритмов управления техническими объектами, в том числе автоматических, т.е. функционирующих без участия человека. Однако несмотря на потребность человечества в управлении различными объектами, история теоретического исследования законов управления насчитывает около 150-170 лет. За это время рассматриваемая научная область прошла процесс преобразования от разрозненного набора методов управления механическими, гидродинамическими и другими системами, до фундаментальной науки, не привязанной к физике объекта управления и оперирующей законами и закономерностями, справедливыми для объектов любой сложности и природы.

Читать далее

Что из себя представляет специальность «Управление в технических системах»

Каждый абитуриент сталкивается с выбором специальности. Кто-то сталкивается непосредственно при подаче документов, кто-то выбирает заранее, но почти у каждого встает один вопрос: «Что из себя представляет специальность X». В этой статье я постараюсь рассказать, что из себя представляет специальность 27.03.04 «Управление в технических системах» бакалавриата и  27.04.04 «Управление в технических системах» магистратуры. В целом, информация, указанная в описаниях на сайте университета справедлива, однако дополнительное субъективное мнение никому еще не мешало.

Эта статья написана по мотивам собственного обучения и многочисленным встречам с абитуриентами и студентами для обобщения мыслей и в помощь будущим студентам в выборе любимой сферы деятельности.

Сразу оговорюсь, что многие факты и все оценочные суждения могут носить субъективный характер, а автор имеет дипломы по этим специальностям и на момент публикации статьи обучается в аспирантуре по специальности 27.06.01 «Управление в технических системах». Кроме того, все сказанное гарантированно только для кафедры АПУ университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Читать далее

Устойчивость нелинейных систем

Анализ устойчивости систем является одним из важнейших этапов проектирования систем управления, однако при анализе нелинейных, строго говоря, нет метода отвечающего критериям необходимости и достаточности, а критерии являются, как правило только достаточным (для устойчивости). Исходя из этого, для некоторых систем невозможно однозначно говорить о неустойчивости.

В классической теории управления имеется два основных аналитических метода: первый и второй методы Ляпунова, а также достаточно большое количество модификаций второго метода, как не связанного с линеаризацией.

Рассмотрим применение классических методов Ляпунова.

Читать далее

Автоколебания. Устойчивость

В заключительной части серии статей про автоколебания рассмотрим способы исследования устойчивости  периодических режимов, основанные на методе гармонического баланса.

Читать далее

Структурная схема нелинейной модели

Автоколебания. Определение параметров периодических режимов

В третий части цикла статей об автоколебаниях рассматриваются метод определения параметров периодических режимов Е.П. Попова.

Кроме этого метода известны еще, например, методы Л. С. Гольдфарба и А.А. Вавилова, но они являются графическими и, в силу развития вычислительной техники, не актуальны.

Читать далее

график усиления в зависимости от амплитуды

Автоколебания. Гармоническая линеаризация

Во второй части рассмотрим гармоническую линеаризацию нелинейного элемента, которая, по сути, является поиском эквивалента нелинейного элемента для некоторого множества гармонических сигналов. В рассмотрении ограничимся симметричными колебаниями.

\[ x(t)= A sin(\omega t) \]

Читать далее

Структурная схема гармонически линеаризованной системы

Автоколебания. Введение

Начинаем серию статей, посвященных автоколебаниям с точки зрения теории управления. Статьи рассчитаны на подготовленного читателя и несут значительную теоретическую нагрузку, хотя и не включают полного аналитического обоснования всех положений.

Автоколебания — это периодические процессы в нелинейных системах, часто встречаются в системах. В практике автоматического управления важен автоколебательный режим систем. В нелинейных системах, в отличии от линеаризованных моделей при потере устойчивости не возникает неограниченного роста значений переменных состояния, а при колебательном характере неустойчивости колебания расходятся до амплитуды, определяемой параметрами системы. Кроме того, автоколебательные режимы часто используются для регулирования различных физических параметров технологических процессов, например температуры. При этом учитываются ограничения на допустимые частоты и амплитуды колебаний.

Читать далее

Синтез системы стабилизации комплексно-частотным методом

Рассмотрим метод частотного синтеза корректирующих устройств основанный на анализе логарифмических амплитудных частотных характеристик (ЛАЧХ) и корректировке ее до желаемого вида [1]. В качестве примера объекта используется маятник на каретке. Читать далее