Библиографическое описание:Модельно-ориентированное проектирование дискретной одномерной системы экстремального управления : научное издание / Г. Б. Масальский, Р. Т. Галемов. - Текст : непосредственный // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2025. - Т. 18, № 8. - С. 1100-1122. - ISSN 1999-494X. - ISSN 2313-6057.
Аннотация:Статья посвящена модельно-ориентированному проектированию дискретных одномерных систем экстремального управления (СЭУ), повышению их эффективности в условиях неопределенности и помех. Проведен анализ работ по адаптации параметров экстремальных регуляторов, разработана система экстремального управления с адаптацией параметров регулятора. Модель объекта управления представлена унимодальной функцией с аддитивной помехой, а задача оптимизации параметров СЭУ сформулирована как задача минимизации интегрального критерия качества. Для адаптации рабочего шага использованы линейный и квадратичный экстраполяторы, рекуррентный метод наименьших квадратов (РМНК) и ПИ-регулятор. Проведен анализ влияния интегральных критериев эффективности на качество процессов управления. Исследования подтвердили, что экстремальный ПИ-регулятор демонстрирует наилучшие показатели, включая устойчивость к помехам и минимальную ошибку в области экстремума. Практическая значимость работы заключается в разработке адаптивных алгоритмов для систем управления с нелинейными и стохастическими характеристиками в задачах робототехники, управления сложными технологическими процессами. Рекомендовано использование интегральных критериев, ориентированных на минимизацию ошибки управления, для проектирования СЭУ в условиях высокой неопределенности.
The article focuses on model-oriented design of one-dimensional discrete extremal control systems (ECS), enhancing their efficiency under conditions of uncertainty and noise. An analysis of research on parameter adaptation for extremal controllers is conducted, and an extremal control system with controller parameter adaptation is developed. The plant model is represented as a unimodal function with additive noise, and the problem of ECS parameter optimization is formulated as a minimization problem for an integral performance criterion. Linear and quadratic extrapolators, the Recursive Least Squares (RLS) method, and a PI-controller are employed for the adaptation of the operating step size. An analysis of the influence of integral performance criteria on the quality of control processes is performed. The research confirms that the extremal PI-controller demonstrates the best performance, including noise immunity and minimal error in the vicinity of the extremum. The practical significance of the work lies in the development of adaptive algorithms for control systems with nonlinear and stochastic characteristics, applied to problems in robotics and the control of complex technological processes. The use of integral criteria focused on minimizing control error is recommended for the design of ECS under high uncertainty conditions.
