К ПРОБЛЕМЕ СИНТЕЗА РЕГУЛЯТОРА НА ОСНОВЕ СКОЛЬЗЯЩИХ РЕЖИМОВ ДЛЯ МОДЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА В ВИДЕ ДВОЙНОГО ПЕРЕВЁРНУТОГО МАЯТНИКА НА ТЕЛЕЖКЕ
О.А. Вотрина, К.Н. Мелешкин, Г.А. Французова
Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия
olga_votrina@mail.ru
Ключевые слова: двойной перевёрнутый маятник на тележке, система стабилизации, скользящий режим, синтез регулятора, фильтр оценки состояния
Страницы: 29-36
Аннотация
Предлагается процедура синтеза регулятора для линеаризованной системы в виде двойного перевёрнутого маятника на тележке, основанная на методе скользящих режимов. Особенностью подхода является двухэтапный расчёт регулятора, причём на первом этапе осуществляется преобразование модели объекта к каноническому базису и формирование алгоритма управления в виде функции канонических переменных. На втором этапе путём обратного преобразования переменных получаем описание регулятора в исходном базисе. Поскольку для рассматриваемого типа объектов имеется возможность непосредственного измерения части его внутренних переменных, то для реализации регулятора необходимо получить оценку остальных. С этой целью предлагается использовать несколько однотипных фильтров оценки состояния, что позволяет определить весь вектор состояния, хотя непосредственному измерению доступны только некоторые из его координат. Рассчитанный регулятор обеспечивает стабилизацию маятника в верхнем положении при малом отклонении угла от вертикали. Результаты численного моделирования системы в интегрированной среде MATLAB/Simulink иллюстрируют её основные свойства.
DOI: 10.15372/AUT20210404 |
