Безопасность цифровых технологий

БЕЗОПАСНОСТЬ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

English | Русский

Последний выпуск
№4(119) Октябрь-Ноябрь 2025

Синтез многоканальных систем управления с учетом нелинейностей

Выпуск № 4 (119) Октябрь-Ноябрь 2025
Авторы:

Воевода Александр Александрович ,
Колмогоров Иван Викторович ,
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2230-2025-4-75-88
Аннотация

В настоящее время существует множество объектов, которые при помощи входных воздействий управляют выходными данными. Такие объекты называют многоканальными. Теория синтеза регуляторов для многоканальных систем интенсивно разви-вается. В общем виде модель объекта управления имеет нелинейный вид: уравнение, описывающее поведение объекта управления, которое содержит синус, косинус и степени. В большинстве исследований для решения задачи управления многоканальным объектом авторы линеаризуют модели объектов. Задача синтеза регулятора даже для линейного объекта является очень сложной. Однако современный мир выставляет всё более высокие требования к системам автоматического управления объектами по точности, скорости, отказоустойчивости и защите от внешних воздействий. Для выполнения этих требований необходимо учитывать нелинейности. В работе представлены примеры многоканальных объектов управления и методы построения регуляторов для таких видов объектов.


Ключевые слова: синтез, многоканальные объекты, нелинейные модели, линеаризация, нейросетевые регуляторы, системы автоматического управления, перевернутый маятник на подвижном основании, объекты управления
Воевода Александр Александрович
доктор технических наук, профессор, Новосибирский государственный технический университет,
ucit@ucit.ru
Orcid: 0000-0002-1604-2796
РИНЦ AuthorID: 151397
Scopus ID: 6603439410
ResearcherID (WoS): AAC-7647-2019

Колмогоров Иван Викторович
Новосибирский Государственный Технический Университет,
ik9232553333@gmail.com
Orcid: 0009-0002-1006-7148

Список литературы

1.??Филюшов В.Ю. Полиномиальный метод синтеза регуляторов для многоканальных объектов с неквадратной матричной передаточной функцией: дис. … канд. техн. наук: 2.3.1. – СПб., 2022. – 177 с.



2.??Ambrose H., Qu Z. Model reference robust control for MIMO systems //

International Journal of Control. – 1997. – Vol. 68 (3). – P. 599–623.



3.??Costa N. Haykin S. Multiple-input multiple-output channel models: theory and practice. – New Jersey: Wiley, 2010. – 230 p.



4.??Chen C.T. Linear system theory and design. – 3rd ed. – New York: Oxford University Press, 1999. – 334 p.



5.??Isidori A. Lectures in feedback design for multivariable systems, advanced textbooks in control and signal processing. – London: Springer, 2016. – 414 p.



6.??Kailath T. Linear systems. – Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1980. – 350 p.



7.??Александров А.Г. Синтез регуляторов многомерных систем: учебник. – М.: Машиностроение, 1986. – 271 с.



8.??Dahleh M., Verghese G. Lecture on dynamic systems and control. – Cambridge: Massachuasetts Institute of Technology, 2003. – 600 p.



9.??Бобобеков К.М. Полиномиальный метод синтеза многоканальных регуляторов с использованием матрицы Сильвестра: дис. … канд. техн. наук: 05.13.01. – СПб., 2019. – 168 с.



10.??Вороной В.В. Полиномиальный метод расчета многоканальных регуляторов пониженного порядка: дис. … канд. техн. наук: 05.13.01. – Новосибирск, 2013. – 173 с.



11.??Чехонадских А.В. Алгебраический метод синтеза алгоритмов автоматического управления пониженного порядка: дис. … д-ра техн. наук: 05.13.01. – Новосибирск, 2013. – 341 с.



12.??Шоба Е.В. Модальный метод синтеза многоканальных динамических систем с использованием полиномиального разложения: дис. … канд. техн. наук: 05.13.01. – Новосибирск, 2013. – 192 с.



13.??Шипагин В.И. Нейросетевая реализация полиномиального метода синтеза регуляторов с детерминированным способом выбора архитектуры

и инициализации весовых коэффициентов: дис. … канд. техн. наук: 2.3.1. – СПб., 2022. – 169 с.



14.??Bishop R.H. Modern control systems analysis and design using MATLAB. – Massachusetts; New York, 2006. – 160 p.



15.??Ласточкин К.Ю., Приходько И.О. Идентификация нелинейной системы прямого нагрева воздуха // Автоматика и программная инженерия. – 2015.?– № 1 (11). – С. 90–96.



16.??Воевода А.А., Шоба Е.В. О модели перевернутого маятника // Сборник научных трудов НГТУ. – 2012. – № 1 (67). – C. 3–14.



17.??Воевода А.А., Корюкин А.Н., Чехонадских А.В. О понижении порядка стабилизирующего управления на примере двойного перевернутого маят-ника?// Автометрия. – 2012. – № 6 (48). – C. 69–83.



18.??Воевода А.А., Вороной В.В., Шоба Е.В. Синтез регулятора для системы «перевернутый маятник – тележка» // Научный вестник НГТУ. – 2012. – № 4 (49). – C. 161–165.



19.??Филюшов В.Ю., Воевода А.А. Линеаризация обратной связью: перевернутый маятник // Сборник научных трудов НГТУ. – 2016. – № 3 (85). – С. 49–60.



20.??Буков В.Н. Вложения систем. Аналитический подход к анализу и синтезу матричных систем: учебное пособие. – Калуга: Изд-во Н.Ф. Бочкаревой, 2006. – 800 с.



21.??Плохотников В.В. Модальный синтез систем управления с интервальными параметрами: дис. … канд. техн. наук: 05.13.01. – Новосибирск, 2002. – 182 с.



22.??Тюкин И.Ю. Теория и методы адаптивного управления нелинейными динамическими объектами с применением искусственных нейронных сетей: дис. … канд. техн. наук: 05.13.01. – СПб., 2006. – 168 с.



23.??Castillio P., Lozano R., Dzul A.E. Modelling and control of miniflying machines. – Springer, 2005. – 251 p.



24.??Quadrotor position and attitude control via backstepping approach / D. Matouk, O. Gherouat, F. Abdessemed, A. Hassam // 2016 8th International

Conference on Modelling, Identification and Control (ICMIC). – IEEE, 2016. – P. 73–79.

Просмотров аннотации: 12
Скачиваний полного текста: 3
Просмотров интерактивной версии: 0
Для цитирования:

Воевода А.А., Колмогоров И.В. Синтез многоканальных систем управления с учетом нелинейностей // Безопасность цифровых технологий. – 2025. – № 4 (119). –
С. 75–88. – DOI: 10.17212/2782-2230-2025-4-75-88.

For citation:

Voevoda A.A., Kolmogorov I.V. Sintez mnogokanal'nykh sistem upravleniya s uchetom nelineinostеi [Synthesis of multichannel control systems taking into account nonlinearities]. Bezopasnost' tsifrovykh tekhnologii = Digital Technology Security, 2025, no. 4 (119),
pp. 75–88. DOI: .10.17212/2782-2230-2025-4-75-88