Исследование нелинейных дискретных моделей идентификации электрических приводов мехатронных устройств на основе применения адаптивных оптимальных цифровых алгоритмов управления

В настоящее время электрические приводы широко применяются в высокотехнологичных отраслях промышленности. Повышение точности выполняемых мехатронными устройствами задач требует решения проблемы повышения точности управления электрическими приводами. Современные мехатронные устройства должны иметь возможность функционирования при заданной точности управления с учетом деградации их элементов, выражающихся в изменении с течением времени параметров элементов системы, что приводит к их отличию от используемых в математической модели управления. Поэтому разработка, исследование и внедрение нелинейных дискретных моделей идентификации электрических приводов мехатронных устройств, т.е. определения степени соответствия модели управления реальному физическому состоянию, на основе применения адаптивных оптимальных цифровых алгоритмов управления является актуальной. Математическая модель линейной системы электрических приводов мехатронных устройств реализована в пространстве состояний в векторно-матричной форме на основе дифференциальных уравнений. Данная модель имеет оптимальное решение на основе уравнений Риккати со свободными положительными определенными матрицами Q, R. Матрицы состояния А и управления В - это матрицы с постоянными коэффициентами, хотя на практике таких идеальных условий (наличие постоянных величин трения, проскальзывания, износа, нагрузки) не существует. Более того объективно определить или измерить параметры изменяющейся обстановки невозможно. Все изменяемые параметры матрицы состояния А измерить невозможно, можно только оценить по косвенным измерениям. Например, оценить нагрузку по скорости движения и по положению на заданной траектории. Определение критического несоответствия математической модели управления физическому состоянию электрических приводов позволит произвести коррекцию параметров математической модели. Тема проекта соответствует приоритетному направлению Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации «Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта». Реализация данного проекта позволит осуществить фундаментальные и прикладные исследования и разработки по важнейшим проблемным направлениям, связанных с повышением точности управления мехатронными системами путем коррекции математической модели управления за счет приведения ее в согласованное состояние с физическим состоянием электрических приводов путем идентификации.