Название статьи:
Адаптивный алгоритм управления газовым приводом с идентификатором и эталонной моделью
Авторы: Забродин А.М., аспирант, Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», 127055, Российская Федерация, г. Москва, Вадковский пер., 3а,
tolja-zabrodin@mail.ru,
Петров В.Е., кандидат технических наук, доцент кафедры управления и информатики в технических системах, Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», 127055, Российская Федерация, г. Москва, Вадковский пер., 3а,
cu58@mail.ru В рубрике:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Год: 2026 Том: 8 Номер журнала: 2
Страницы: 193-203
Тип статьи: Научная статья
УДК: 681.513.66
DOI: 10.17150/2713-1734.2026.8(2).193-203; EDN: LCOUFL
Аннотация:
В статье представлен адаптивный алгоритм управления газовым приводом, с идентификатором и эталонной моделью. Актуальность исследования обусловлена широким применением газовых приводов в различных отраслях - от промышленного инструментария и арматуры до авиационной и транспортной техники. При этом традиционные методы регулирования демонстрируют низкую эффективность: они трудоёмки и не способны компенсировать изменения параметров, вызванные внешними факторами (температурой, нагрузкой, давлением газа).
Предлагается решение на основе адаптивного управления, позволяющего системе автоматически подстраиваться под изменяющиеся условия работы. Ключевая особенность подхода - использование эталонной модели, задающей желаемые характеристики поведения привода, и идентификатора, оценивающего текущие параметры системы. Важное преимущество алгоритма состоит в том, что для его работы не требуется полная и точная идентификация всех параметров модели - достаточно определить лишь часть из них.
В работе подробно описана структура адаптивной системы управления: сформулированы требования к эталонной модели, определён закон управления, представлен алгоритм идентификации параметров с применением рекуррентного метода наименьших квадратов. Особое внимание уделено механизмам фильтрации входных сигналов и вычисления невязки идентификации, обеспечивающим устойчивость и точность работы системы.
Эффективность предложенного алгоритма подтверждена посредством математического моделирования. В ходе экспериментов проводилось сравнение адаптивного регулятора с неадаптивным законом управления. Результаты моделирования продемонстрировали, что при соблюдении определённых условий система с адаптивным управлением обеспечивает практически точное следование заданным характеристикам, заданным эталонной моделью.
Таким образом, разработанный алгоритм позволяет существенно повысить стабильность и надёжность работы газовых приводов в условиях неопределённости и изменяющихся внешних воздействий. Предложенный подход может найти применение в различных областях, где используются газовые и пневматические приводы, включая авиационную технику, транспорт и промышленное оборудование.
Ключевые слова: газовый привод, адаптивное управление, эталонная модель, идентификатор, математическое моделирование
Список цитируемой литературы: - Медведев М.Ю. Алгоритмы адаптивного управления исполнительными приводами / М.Ю. Медведев. - EDN KVECBB // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2006. - № 6. - С. 17-22.
- Туренко А.Н. Электропневматический привод тормозов с адаптивным управлением / А.Н. Туренко, С.Н. Шуклинов, Н.Г. Михалевич. - EDN ONCMKD // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия: Наземные транспортные системы. - 2011. - Т. 4, № 12 (85). - С. 51-53.
- Адаптивная цифровая система управления рулевого привода перспективного маневренного самолета / С.В. Константинов, П.Г. Редько, А.В. Кузнецов, В.Е. Кузнецов. - EDN RDEDTN // Полет. - 2013. - № 3. - С. 48-59.
- Патент № 2108612 C1 Российская Федерация, МПК G05B 13/00, G05B 13/02, G05B 13/04. Адаптивная система управления с идентификатором и неявной эталонной моделью : № 94033714/09 : заявл. 14.09.1994 : опубл. 10.04.1998 / В.Н. Буков, С.П. Круглов. - EDN GGRPSA.
- Буков В.Н. Адаптируемость линейной динамической системы с идентификатором и эталонной моделью / В.Н. Буков, С.П. Круглов, Е.П. Решетняк // Автоматика и телемеханика, 1994. - № 3. - С. 99-107.
- Пшихопов В.Х. Адаптивное управление с эталонной моделью приводом постоянного тока / В.Х. Пшихопов, М.Ю. Медведев, В.А. Шевченко. - EDN TVWYFD // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2015. - № 2 (163). - С. 6-18.
- Медведев М.Ю. Базовые алгоритмы адаптивного управления синхронным генератором с эталонной моделью / М.Ю. Медведев, В.Х. Пшихопов, В.А. Шевченко. - EDN VNZBGN // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 4 (38). - С. 33.
- Самосейко В.Ф. Адаптивный алгоритм векторного управления электроприводами с асинхронными электродвигателями / В.Ф. Самосейко. - DOI 10.21821/2309-5180-2019-11-1-156-168. - EDN UILIUX // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. - 2019. - Т. 11, № 1. - С. 156-168.
- Круглов С.П. Уточнение условий адаптируемости систем управления с идентификатором и эталонной моделью / С.П. Круглов. - EDN NUNFMB // Автоматика и телемеханика. - 2002. - № 12. - С. 78-91.
- Бронников А.М. Внешняя и параметрическая инвариантность выхода адаптивной системы с идентификатором и эталонной моделью / А.М. Бронников. - EDN IJQNIZ // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2008. - Т. 6, № 2. - С. 15-23.
- Бронников A.M. Условия точного слежения выхода линейной системы за эталонной моделью пониженного порядка / A.M. Бронников, В.Н. Буков. - EDN MVOAJX // Автоматика и телемеханика. - 2008. - № 3. - С. 60-69.