ТЕХНОЛОГІЯ СТРУКТУРНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ДВОКОНТУРНОЇ БАГАТОВИМІРНОЇ СЛІДКУВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ДО СИСТЕМ СТАБІЛІЗАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.3.6Ключові слова:
платформа Стюарта, двоконтурна слідкувальна система, система стабілізації, функціонал критерію якості.Анотація
У статті розглядаються платформи Стюарта як об’єкт керування. Визначено, що однією з ключових задач є підвищення точності виконання програмного руху робочої поверхні платформи, що вимагає вирішення кількох складних питань дослідження динамічних об’єктів. Для спрощення процесів аналізу та синтезу таких складних систем, як система керування рухом робочої поверхні платформи Стюарта, запропоновано технологію, яка перетворює структурну схему двоконтурної багатовимірної слідкувальної системи на схему багатовимірної системи стабілізації. Розробка цієї технології є основною метою дослідження. Технологія базується на загальному принципі перетворення слідкувальних систем до еквівалентних систем стабілізації з урахуванням правил перетворення структурних схем та лінійних систем. Вона призначена для перетворення багатовимірної двоконтурної слідкувальної системи з корекцією за збуреннями або без неї. Визначені похибки та функціонал критерію якості двоконтурної слідкувальної системи з урахуванням корекції за збуреннями. Окремо підкреслено значення поліноміальних вагових матриць, що обмежують дисперсію сигналу керування та помилок. Ці матриці встановлюються на основі відомих характеристик динаміки об’єкта стабілізації та фізичного змісту компонентів векторів вихідних координат і сигналів керування, що дозволяє визначити їх нормативні значення та встановити взаємозв’язок між ними. Таким чином, результатом роботи є розробка методики та технології структурного перетворення схеми багатовимірної слідкувальної системи керування рухом робочої поверхні платформи Стюарта на схему системи стабілізації, що дозволяє проводити подальший синтез і оцінку якості системи. Запропонована методика й технологія є основою для створення інформаційної технології аналітичного проектування оптимальної багатовимірної слідкувальної системи керування рухом робочої поверхні платформи Стюарта в умовах випадкових впливів, яка включає виконання низки взаємопов’язаних операцій.
Посилання
Stewart D. A platform with 6 degrees of freedom. Proc. of the Institution of mechanical engineers, 180 (Part 1, 15), 1965. P. 371–386.
Gough, V.E. and Whitehall, S.G., Universal tyre test machine. Proceedings of the FISITA Ninth International Technical Congress. 1962. May. P. 117–137.
Hamid D. Taghirad. Parallel Robots. Mechanics and Control. CRC Press; 1 edition, by Taylor & Francis Group, 2013, 533 p.
Merlet J.-P. Parallel Robots. Springer, 2nd edition, 2006. 394 p.
Зозуля В.А., Осадчий С.І. Огляд методів побудови систем керування механізмом паралельної кінематичної структури на основі платформи Стюарта (гексапод). Автоматизація технологічних і бізнес-процесів. 2019. Т. 11 № 3. С. 23–31. DOI:10.15673/atbp.v11i3.1504
Блохін Л.М., Буриченко М.Ю., Білак Н.В., [та ін.]. Статистична динаміка систем управління: підручник. К.: НАУ. 2014. 300 с.
Александров Є.Є. Автоматичне керування рухомими об’єктами і технологічними процесами: Навч. посібник: у 4 т. Т. 2: Автоматичне керування рухом літальних апаратів/ Є.Є. Александров, Е.П. Козлов, Б.І. Кузнєцов; за заг.ред. Є.Є. Алаксандрова – Харків: НТУ”ХПІ”, 2006. 528 с.
Osadchiy S.I., Zozulya V.A. Combined method for the synthesis of optimal stabilization systems of multidimensional moving objects under stationary random impacts. Automation and Information Sciences. 2013. Vol. 45, Issue 6. P. 25–35.
Kvakernaak H., Sivan R. Linear optimal control systems. New York: John Wiley & Son Inc., 1972. 575 p.
Horn R. A., Johnson C. R. Matrix Analysis. Cambridge University Press (2nd ed.), 2012. 643 p. DOI: 10.1017/CBO9781139020411.