Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Параметрический синтез регулятора метаэвристическим алгоритмом в среде SimInTech

Авторы

Л.А. Михайленко, Д.С. Русин, В.В. Устименко, А.В. Чубарь

Организация

Сибирский федеральный университет
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

Эффективность и качество функционирования локальных систем автоматического управления в составе автономного объекта во многом определяются регулятором в их составе и используемым законом управления. Для синтеза регулятора необходимо использование современных систем автоматизированного проектирования. В статье представлены результаты применения генетического алгоритма в качестве метода параметрического синтеза управляющего устройства ПИД-типа в среде динамического моделирования технических систем SimInTech, которая в настоящее время используется на ряде предприятий ракетно-космической отрасли Российской Федерации. Объектом исследования выступает динамическая система с обратной связью на примере системы автоматического управления угловым положением искусственного спутника Земли. Представлена функциональная схема и упрощенная математическая модель системы автоматического управления в виде передаточных функций ее звеньев и ее реализация в среде SimInTech. Компьютерная модель системы, а также синтез регулятора, реализованы как пакет проектов на основе типовых блоков и субмоделей SimInTech, взаимодействующих через общую базу сигналов, которая обеспечивает обмен информацией между проектами, делая модель системы гибкой и универсальной с применением стороннего программного обеспечения – интерактивной оболочки для языка программирования Python – Jupyter Notebook. Описана организация взаимодействия SimInTech и Jupyter Notebook, представлены скрипты программ для его реализации.

Ключевые слова

автоматизация, синтез, ПИД-регулятор, система с обратной связью, моделирование, генетический алгоритм, SimInTech

Список литературы

[1] Мызникова В. А., Устименко В. В., Чубарь А. В. Построение нечетких регуляторов в среде SimInTech // Робототехника и искусственный интеллект : материалы X Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Красноярск. 2018. С. 223–228.

[2] Мызникова В. А., Устименко В. В., Чубарь А. В. Построение нечётких регуляторов для систем управления автономных объектов в среде SimInTech // Космические аппараты и технологии. 2019. Т. 3. № 1. С. 22–27. doi: 10.26732/2618-7957-2019-1-22-27.

[3] Гусаров А. В., Кошляков П. С. Исследование методов настройки ПИД-регулятора для систем с малыми постоянными времени // Технические науки в России и за рубежом : материалы VIII Междунар. науч. конф., Краснодар, 2019, С. 23–23.

[4] Воронин А. В. Теория автоматического управления. Основы построения и анализа систем автоматического регулирования : учеб.-метод. пособие. Томск : Издательство Томского политехнического университета, 2013. 51 с.

[5] Карташов Б. А., Козлов О. С., Шабаев Е. А., Щекатуров А. М. Среда динамического моделирования технических систем SimInTech. М. : ДМК Пресс, 2017. 424 с.

[6] Ефимов В. В. Нейрокомпьютеры в космической технике. М. : Радиотехника, 2004. 320 с.

[7] Бураков М. В. Генетический алгоритм: теория и практика. СПб. : Государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2008. 164 с.

[8] Гладков Л. А., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Генетические алгоритмы. М. : Физматлит, 2006. 317 с.

[9] Панченко Т. В. Генетические алгоритмы : учеб.-метод. пособие. Астрахань : Издательский дом «Астраханский университет», 2007. 87 с.

[10] Вадутов О. С. Настройка типовых регуляторов по методу Циглера–Никольса : метод. указания к выполнению лабораторной работы для студентов, обучающихся по направлениям 210100 «Электроника и наноэлектроника» и 201000 «Биотехнические системы и технологии». Томск : Изд-во Томского политехнического универ- ситета, 2014. 10 с.

[11] Русин Д. С., Устименко В. В., Чубарь А. В. Применение генетического алгоритма для оптимизации параметров системы управления автономным объектом с использованием среды динамического моделирования SimInTech // Робототехника и искусственный интеллект : материалы XI Всерос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Красноярск. 2019. С. 261–266.

Цитирование данной статьи

Михайленко Л.А., Русин Д.С., Устименко В.В., Чубарь А.В. Параметрический синтез регулятора метаэвристическим алгоритмом в среде SimInTech // Космические аппараты и технологии. 2020. Т. 4. № 3. С. 171-177. doi: 10.26732/j.st.2020.3.05

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.