СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2015

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 72 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2015 ной архитектурой показывает, что вну- тренний контур важен для стабилиза- ции системы и должен быть сохранён. Также можно применить команду systune для настройки системы управ- ления по нескольким моделям объектов управления, которые отражают различ- ные условия эксплуатации, номиналь- ные и критичные рабочие режимы или естественное отклонение параметров системы. Например, систему управле- ния полётом можно настроить в соот- ветствии с минимальными требования- ми по реакции и устойчивости не толь- ко для нормально функционирующего летательного аппарата, но и для случа- ев возможных отказов каких-либо при- водов и датчиков. Хотя функция systune предназначена для настройки линейных систем управ- ления, она также может быть исполь- зована для настройки контроллеров с управляемыми по заданной про- грамме параметрами для нелинейных систем. Например, для системы управ- ления полётом, параметры которой должныменяться в соответствии с вели- чиной угла атаки и скорости самолёта, функция systune может настроить одно- временно всюплоскость коэффициен- тов и сгенерировать гладкие и явные выражения для отображения зависимо- сти коэффициента регулятора от задан- ных входных переменных (так называ- емое табличное управление). Наконец, для инженеров, знако- мых с методами проектирования на базе LQG и H-бесконечности, функ- ция systune открывает две дополни- тельные возможности. Можно выпол- нить синтез системы управления на базе LQG или H-бесконечности с задан- ным порядком и фиксированной струк- турой, а также оптимизировать пара- метры системы управления с исполь- зованием совокупности требований методов проектирования на основе LQG (H-2) и H-бесконечности. Функция systune использует совре- менные методы негладкой оптимиза- ции для настройки параметров систе- мы управления [1, 2]. В отличие от «гру- бых» методов оптимизации, которые основаны на расширенной модели Simulink, systune формулирует и реша- ет задачу настройки системы в частот- ной области. В результате функция systune позволяет выполнить настрой- ку большинства систем за считанные секунды и с высоким качеством. Кроме того, как показывает пример системы управления полётом вертолёта, функ- ция systune не требует хорошей началь- ной проработки решения. Настройка может быть начата на произвольном этапе, когда настраиваемые параме- тры ещё окончательно не установлены. Л ИТЕРАТУРА 5. Apkarian P., Noll D. Nonsmooth H-infinity Synthesis. – IEEE Transactions on Automatic Control. 2006. 51. Pp. 71–86. 6. Apkarian P., Noll D. Nonsmooth Optimi- zation for Multiband Frequency-Domain Control Design. Automatica. 2007. 43. Pp. 724–731. Рис. 4. Реакция системы с настроенными значениями параметров Рис. 3. Результаты проверки параметров системы управления на соответствие поставленным требованиям