Research and optimal sliding mode control switching element covered feedback | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2014. № 3(28).

Research and optimal sliding mode control switching element covered feedback

This paper considers the organization of optimal and sliding modes in control system for non-stationary second order object with parameters that change on some interval. The main object of the control system is the three-position relay controller with feedback and defined area of the hysteresis. The article proves the optimal control problem for stationary objects on stage of achieving slip trajectory when there is a pair of control signals (-1, 0) or (0, 1). The proposed functional transformation of the object parameters into the controller parameters allows setting up closed system using the experimental transients. The method provides time-optimal control without calculating the switching curve in the phase space for an object with known and stationary parameters. The method has robust properties when object parameters vary within certain limits and does not require estimates of the derivative of the measured signal. In case of transport delay in the system, the relay controller generates a quasi-optimal control with sliding mode. The necessary condition for the existence of a sliding mode indicates indirect dependence of sliding trajectory parameters from the object parameters and robust properties of the system in terms of asymptotic stability. Time-optimal control is confirmed by modeling and experiments on the existing heating system of industrial type. The presence of delay and object transfer coefficient triple modification lead to the sliding mode with a pair of signals (-1, 0) or (0, 1).

Download file
Counter downloads: 452

Keywords

релейный элемент с обратной связью, оптимальное управление по быстродействию, скользящий режим, relay element with feedback, speed optimal control, sliding mode

Authors

NameOrganizationE-mail
Shilin Alexander A.Tomsk Polytechnic Universityshilin@tpu.ru
Bukreev Viktor G.Tomsk Polytechnic Universitybukreev@tpu.ru
Всего: 2

References

Стефани Е.П. Основы расчета настройки регуляторов теплоэнергетических процессов. М. : Энергия, 1972. 376 с.
Клюев А.С. и др. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. М. : Энергоатомиздат, 1990. 464 с.
Новиков С.И. Оптимизация автоматических систем регулирования теплоэнергетического оборудования. Ч. 2 : Аналого вые регулирующие устройства и реализация АСР : учеб. пособие. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2006. 84 с.
Пат. РФ N 1798764, G 05 В 11/14, 1992 г.
Пат. RUN 2150726, С1 G05B11/14, 2000 г.
Уткин В.И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. М. : Наука, 1974. 240 с.
Шилин А.А., Букреев В.Г. Исследование трехпозиционного релейного регулятора температуры в скользящем режиме ра боты // Доклады ТУСУРа. 2012. № 1 (часть 2). С. 251-257.
Rong Xu, B.S. Optimal sliding mode control and stabilization of under-actuated systems: Dissertation PhD. The Ohio State Uni versity, 2007. 153 с.
Шилин А.А., Букреев В.Г. Динамическое определение траектории скольжения при релейном управлении нелинейным обь ектом // Проблемы управления. 2013. № 5. С. 22-28.
Шилин А.А., Букреев В.Г., Койков К.И. Математическая модель нелинейной теплообменной системы с запаздыванием // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2013. № 6. С. 15-22.
НПО ВЭСТ Автоматический регулятор теплопотребления ВЭСТ-01М. URL: http://npowest.ru/6-instrukcii-po-ekspluatacii-priborov.html
 Research and optimal sliding mode control switching element covered feedback | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2014. № 3(28).

Research and optimal sliding mode control switching element covered feedback | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2014. № 3(28).

Download full-text version
Counter downloads: 1533