<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Don State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Don State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Донского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1992-5980</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">3518</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/5713</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Technical sciences</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">DC motor discrete control technique</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Методика дискретного управления электродвигателем постоянного тока</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Цветкова</surname>
       <given-names>Ольга Леонидовна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Tsvetkova</surname>
       <given-names>Olga Леонидовна</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>olga_cvetkova@mail.ru</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Айдинян</surname>
       <given-names>Андрей Размикович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Aydinyan</surname>
       <given-names>Andrey Размикович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>andstyle@mail.ru</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Молчанов</surname>
       <given-names>Александр Алексеевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Molchanov</surname>
       <given-names>Aleksandr Алексеевич</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>aamolch@gmail.com</email>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2014-09-30T00:00:00+04:00">
    <day>30</day>
    <month>09</month>
    <year>2014</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2014-09-30T00:00:00+04:00">
    <day>30</day>
    <month>09</month>
    <year>2014</year>
   </pub-date>
   <volume>14</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>88</fpage>
   <lpage>95</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/3518/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/3518/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассмотрена методика дискретного управления непрерывным объектом на примере двигателя постоянного тока. Предлагаемая методика позволяет упростить процесс выбора желаемых свойств синтезируемой системы управления, свести нахождение управления к стандартной задаче решения системы линейных уравнений с учётом ограничений-неравенств на каждом шаге дискретизации по времени. Желаемые свойства синтезируемой системы задаются с помощью эталонного переходного процесса. Используется квадратичный критерий качества, характеризующий отклонение переходного процесса от эталонного в равноотстоящие моменты времени. Такой подход позволяет в реальном масштабе времени управлять объектом с учётом ограничений как на управляющее воздействие, так и на фазовые координаты системы управления. При этом можно добиться отсутствия перерегулирования и колебательности.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The technique of the discrete control of a continuous object is considered by the example of a DC motor. The proposed method can simplify the procedure of selecting the desired properties of the synthesized control system, and reduce the control identification to a standard problem on the linear equation system solution with regard to the inequality constraints at each sample spacing. The desired properties of the synthesized system are specified through the reference transient. The quadratic performance criterion that characterizes the deviation of the transition process from the reference at the equally separated moments of time is applied. This approach allows a real-time control of the object with account to the restrictions of both to the controlling action, and to the phase control system coordinates. Thus, it is possible to achieve absence of overshoot and oscillability.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>управляющее воздействие</kwd>
    <kwd>система управления</kwd>
    <kwd>вектор состояния</kwd>
    <kwd>двигатель постоянного тока.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>control action</kwd>
    <kwd>control system</kwd>
    <kwd>state vector</kwd>
    <kwd>DC motor.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. Электродвигатели постоянного тока являются непрерывными объектами. В то же время для реализации управления всё большее применение находят средства, использующие представление информации в дискретной форме. Причём управление должно строиться с учётом нелинейных свойств объектов управления и реальных ограничений на фазовые координаты и управляющее воздействие.Для решения задач оптимального управления большое распространение получили методы, опирающиеся на использовании минимизируемых функционалов. Существующие методы синтеза можно разделить на две группы: методы, использующие косвенные критерии качества, и методы, использующие прямые критерии качества.К методам синтеза оптимальных систем управления с использованием косвенных критериев качества относятся принцип максимума Понтрягина [1] и принцип оптимальности Беллмана [2]. Эти принципы являются мощными математически обоснованными способами решения оптимизационных задач в отношении минимизации выбранного критерия качества. Синтез систем управления с помощью принципа максимума Понтрягина сводится к решению двухточечной краевой задачи для дифференциальных уравнений [1]. Получение аналитического выражения для оптимального управления в замкнутой форме связано с большими трудностями и представляет собой самостоятельную задачу для каждого класса объектов [3]. Трудности решения двухточечных краевых задач стимулировали поиск разного рода прямых методов [4–6].В данной статье предлагается методика сведения задачи нахождения управляющего воздействия для нелинейной системы управления к решению системы линейных алгебраических уравнений на каждом шаге квантования по времени. При этом требуется обеспечить отсутствие перерегулирования, колебательности и учесть ограничения на фазовые координаты и управляющее воздействие. Для задания желаемых свойств переходного процесса предлагается использовать квадратичный критерий качества, характеризующий отклонение переходного процесса от эталонного в равноотстоящие моменты времени.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Математическая теория оптимальных процессов / Л. С. Понтрягин [и др.]. - Москва : Наука, 1983. - 393 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pontryagin, L. S., et al. Matematicheskaja teorija optimal’nyh processov. [The mathematical theory of optimal processes.] Moscow : Nauka, 1983, 393 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Беллман, Р. Динамическое программирование / Р. Беллман. - Москва : Иностр. лит., 1960. - 400 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bellman, R. Dinamicheskoe programmirovanie. [Dynamic programming.] Moscow : Inostran-naya literatura, 1960, 400 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Летов, А. М. Аналитическое конструирование регуляторов / А. М. Летов // Автоматика и телемеханика. - 1960. - Т. 21, № 4. - С. 436-442.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Letov, A. M. Analiticheskoe konstruirovanie reguljatorov. [Analytical design of controllers.] Avtomatika i telemehanika, 1960, vol. 21, no. 4, pp. 436-442 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Крутько, П. Д. Обратные задачи динамики управляемых систем : Линейные модели / П. Д. Крутько. - Москва : Наука, 1987. - 304 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Krutko, P. D. Obratnye zadachi dinamiki upravljaemyh sistem: Linejnye modeli. [The inverse problems of control systems dynamics: Linear models.] Moscow: Nauka, 1987, 304 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Нейдорф, Р. А. Композиционный синтез квантиоптимальных по быстродействию систем управления высокого порядка / Р. А. Нейдорф, Н. Н. Чан // Вестн. Дон. гос. техн. ун-та. - 2007. - Т. 7, № 4 (35). - С. 353-359.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Neydorf, R. A., Chan, N. N. Kompozitsionnjy sintez kvantioptomal’nyh po bystrodejstviju sistem upravlenija vysokogo porjadka. [Compositional synthesis of time-suboptimal control of high-order systems.] Vestnik of DSTU, 2007, vol. 7, no. 4 (35), pp. 353-359 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Amin, M. H. Optimal discrete systems with prescribed eigenvalues // Int. J. Control, 1984, vol. 40, no. 4, pp. 783-794.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Amin, I. I. Optimal discrete systems with prescribed eigenvalues. Int J. Control, 1984, vol. 40, no. 4, pp. 783-794.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Timothy, L., Bona, B. State Space Analysis. N. Y., McGraw-Hill, 1968, 406 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Timothy, L., Bona, B. State Space Analysis. N. Y., McGraw-Hill, 1968, 406 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Юрченко, Д. В. Сравнение ограниченного и неограниченного управлений с обратной связью для стохастической линейно-квадратичной задачи / Д. В. Юрченко // Автоматика и теле-механика. - Москва, 2006. - № 7. - С. 88-94.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yurchenko, D. V. Sravnenie ogranichennogo i neogranichennogo upravlenij s obratnoj svjaz’u dlja stohasticheskoj linejno-kvadraticheskoj zadachi. [Comparison of the bounded and unbounded feed-back controls for the stochastic linear-quadratic problem.] Avtomatika i telemehanika, 2006, № 7, pp. 88-94 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Стрейц, В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управ-ления. - Москва : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. - 296 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Streyts, V. Metod prostranstva sostojanij v teorii diskretnyh lineynyh system upravlenija. [State space theory of discrete linear control.] Moscow : Nauka. Glavnaja redakcija fiziko-matematicheskoj literaturj, 1985, 296 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Lawson, Ch., Henson, R. Solving Least Squares Problems. New Jersey, Prentice-Hall, 1974, 340 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Lawson, Ch., Henson, R. Solving Least Squares Problems. New Jersey, Prentice-Hall, 1974, 340 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Брагина, А. А. Обратная задача в управлении динамической системой / А. А. Брагина // Вестн. Юж.-Ур. гос. ун-та. Серия : Мат. моделирование и программирование. - Челябинск, 2012. - № 40. - С. 162-166.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bragina, A. A. Obratnaya zadacha v upravlenii dinamicheskoj sistemoj. [Inverse problem in the control of dynamic system.] Vestnik Uzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya : Ma-tematicheskoe modelirovanie i programmirovanie, 2012, no. 40, pp. 162-166 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
