H2/Hinf оптимізація системи стабілізації обладнання рухомого об’єктів з використанням двох типів штрафних функцій

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.76.17669

Ключові слова:

cистема стабілізації, оптимізація, експлуатаційні вимоги, штрафна функція, похибка, моментна жорсткість

Анотація

У статті розглядаються особливості H2/Hinf оптимізації системи стабілізації з використанням двох типів штрафних функцій, спрямованих на забезпечення як cтійкості, так і експлуатаційних характеристик системи. Досліджувані системи призначені для стабілізації обладнання, що експлуатується на рухомих об’єктах. Новизна дослідження полягає у введенні нового типу штрафної функції. Наведено вирази для основних експлуатаційних вимог. Представлено вибір алгоритмів оптимізації, включаючи метод Нелдера–Міда та генетичний алгоритм. Описано особливості генетичного алгоритму. Проведено порівняльний аналіз оптимізації обома методами. Представлено результати оптимізації у вигляді перехідних процесів. Отримані результати можуть бути корисними для систем, призначених для стабілізації обладнання, що експлуатується на транспортних засобах широкого класу.

Біографії авторів

Ольга Андріївна Сущенко , Національний авіаційний університет, Київ

Доктор технічних наук

Професор

Факультет аеронавігації, електроніки та телекомунікацій

Олександр Олексійович Салюк , Національний авіаційний університет, Київ

Аспірант

Факультет аеронавігації, електроніки та телекомунікацій

Посилання

J. M. Hilkert, “Inertially Stabilized Platform Technology,” Magazine IEEE Control Systems, no 1, vol. 28, 2008, pp. 26–46. https://doi.org/10.1109/MCS.2007.910256

A. Singh, R. Takhur, S. Chatterjee, and A. Singh, “Design and Optimal Control of Line of Sight Stabilization of Moving Target,” IOSR-JEEE, no. 5, vol. 9, pp. 27–32, 2014. https://doi.org/10.9790/1676-09532732

M. K. Masten, “Inertially stabilized platforms for optical imaging systems,” IEEE Control Systems Magazine, no. 1, vol. 28, 2008, pp. 47–64. https://doi.org/10.1109/MCS.2007.910201

O. A. Sushchenko, “Computer-aided design of robust system for stabilization of information-measuring devices at moving base,” Proceedings of the National Aviation University, no. 3, 2013, pp. 41–48. https://doi.org/10.18372/2306-1472.56.5419.

H. G. Wang and T. G. Williams, “Strategic inertial navigation systems,” IEEE Control Systems Magazine,” vol. 28, no. 1, 2008, pp. 65–85. https://doi.org/10.1109/MCS.2007.910206.

E. Altug, J. P. Ostrowsky, and C. P. J. P. Taylo, “Control of a quadrotor helicopter using dual camera visual feedback,” The International Journal of Robotics Research, no. 5, vol. 24, May 2005, pp. 329–341. https://doi.org/10.1177/0278364905053804

A. A. Tunik and O. A. Sushchenko, “Usage of vector parametric optimization for robust stabilization of ground vehicles information-measuring devices,” Proceedings of the National Aviation University, no. 4, 2013, pp. 23–32. https://doi.org/10.18372/2306-1472.57.5530.

S. Skogestad and I. Postlethwaite, Multivariable Feedback Control. New York: Jonh Wiley and Sons, 2001, 572 p.

D. W. Gu, P. Petkov, and M. Konstantinov, Robust control design with MATLAB. Berlin: Springer, 2003, 465 p.

V. M. Hernandez–Guzman and R. Silva–Ortegoza, Automatic Control with Experiments, Cham: Springer, 2019, 992 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-75804-6

O. A. Sushchenko and O. V. Shyrokyi, H2/H∞ optimization of system for stabilization and control by line-of-sight orientation of devices operated at UAV, 2015 IEEE 3rd International Conference Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Developments (APUAVD), 2015, pp. 235-238. https://doi.org/10.1109/APUAVD.2015.7346608

M. Mutingi and C. Mbohwa, Grouping Genetic Algorithms, Cham: Springer, 243 p.

O. A. Sushchenko, “Design of robust two-axis systems for stabilization and tracking of information-measuring devices,” Proceedings of the National Aviation University, 2014, no. 1, pp. 31–37. https://doi.org/10.18372/2306-1472.58.6670.

O. A. Sushchenko, “Robust control of angular motion of platform with payload based on H∞-synthesis”, Journal of Automation and Information Sciences, 2016, 48(12), pp. 13–26. https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v48.i12.20.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-23

Номер

Том 2 № 76 (2023)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ

Ліцензія

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).