RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Автоматика и телемеханика // Архив

Автомат. и телемех., 2024, выпуск 4, страницы 61–80 (Mi at16236)

Нелинейные системы

Расширение метода линеаризации обратной связью в задаче управления перевернутым маятником на колесе

Л. Б. Рапопортa, А. А. Генераловb, Б. А. Барулинc, М. Д. Горбачевc

a Московский физико-технический институт, г. Долгопрудный, Московская обл.
b Topcon Technology Finland, Эспоо
c Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, Москва

Аннотация: Продолжается исследование синтеза стабилизирующих законов управления для механической системы, состоящей из колеса и маятника, подвешенного на его оси. Цель управления состоит в одновременной стабилизации вертикального положения маятника и заданного положения колеса. Трудность этой задачи состоит в том, что одно управление используется для достижения двух целей – стабилизации угла отклонения маятника и угла поворота колеса. Ранее предлагалось использовать метод линеаризации обратной связью по выходу. В качестве выхода берется сумма угла отклонения маятника и угла поворота колеса. Для того, чтобы замкнутая система была не только асимптотически устойчивой по выходу, но и обладала асимптотически устойчивой нулевой динамикой, предлагалось к закону управления, стабилизирующему по выходу, добавлять диссипативное слагаемое.
В данной работе предложена двухпараметрическая модификация этого закона. Наряду с диссипативным слагаемым предлагается ввести положительный множитель. Более общая параметризация позволяет стабилизировать данную систему в случаях, когда использование ранее предложенного закона не давало результата.
Исследуются свойства нового закона управления и строится оценка области притяжения. Построение оценки сводится к задаче о разрешимости линейных матричных неравенств.

Ключевые слова: асимптотическая стабилизация, перевернутый маятник, оценка области притяжения, линейные матричные неравенства.


Поступила в редакцию: 27.11.2023
После доработки: 11.02.2024
Принята к публикации: 04.03.2024

DOI: 10.31857/S0005231024040043


 Англоязычная версия: Automation and Remote Control, 2024, 85:4, 362–376


© МИАН, 2026