informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-117Research ArticleИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИINFORMATION TECHNOLOGYВЛИЯНИЕ ЧАСТОТ ВХОДНЫХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯTHE INFLUENCE OF INPUT HARMONIC SIGNAL’S FREQUENCIES ON CONTROL SYSTEMS DYNAMICSСтрижневА. Г.StryzhniouA. G.aliaksei.rusakovich@gmail.comНПООО «ОКБ Техносоюзпроект»Belarus20160210201602104112Copyright © Стрижнев А.Г., 20162016Стрижнев А.Г.Stryzhniou A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/117

Рассматриваются системы автоматического управления c цифровыми регуляторами. С помощью математического моделирования исследуется влияние частот гармонических воздействий на динамические свойства систем. Отмечаются отсутствие влияния высоких частот на работу системы с регулятором в цепи обратной связи и неустойчивая колебательная работа системы с регулятором в прямой цепи. Для исключения колебаний и самопроизвольного ухода системы из равновесного состояния рассматривается применение различных цифровых формирующих устройств: цифровых фильтров низкой частоты и ограничителя скорости. Приводятся примеры расчета цифровых формирующих устройств, параметры которых согласованы с параметрами системы.

The paper presents findings of the influence analysis of input harmonic signal’s frequencies on control systems dynamics. Different control system structures with discrete-time controllers have been considered. The system is stable with the feedback controller and unstable with the controller in the forward path. Different discrete-time shaping units (low-pass filters, rate limiters) with matched parameters have been applied for sustained oscillation and spontaneous drift elimination. The influence of input signal’s frequencies goes down if control system includes shaping units. At the same time, when using low-pass filters or rate limiters emerging additional delays need to be considered. The recommendations for the practical use of the investigation results are presented.

ReferencesМетоды классической и современной теории автоматического управления : учеб. в 5 т. Т. 3 : Синтез регуляторов систем автоматического управления ; под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 616 с.Методы классической и современной теории автоматического управления : учеб. в 5 т. Т. 3 : Синтез регуляторов систем автоматического управления ; под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 616 с.Ловлин, C.Ю. Программируемый формирователь траектории движения следящего привода / C.Ю. Ловлин, М.Х. Цветкова, И.Н. Жданов // Науч.-техн. вестник Санкт- Петербургского гос. ун-та информац. технологий, механики и оптики. – 2011. – № 2(72). – С. 113–117.Ловлин, C.Ю. Программируемый формирователь траектории движения следящего привода / C.Ю. Ловлин, М.Х. Цветкова, И.Н. Жданов // Науч.-техн. вестник Санкт- Петербургского гос. ун-та информац. технологий, механики и оптики. – 2011. – № 2(72). – С. 113–117.Kim, D.N. On Algorithms for Planning S-curve Motion Profiles / D.N. Kim, N. Teck-Chew, C. I- ing // Intern. J. of Advanced Robotic Systems. – 2008. – Vol. 5, no. 1. – P. 99–106.Kim, D.N. On Algorithms for Planning S-curve Motion Profiles / D.N. Kim, N. Teck-Chew, C. I- ing // Intern. J. of Advanced Robotic Systems. – 2008. – Vol. 5, no. 1. – P. 99–106.Лурье, Б.Я. Классические методы автоматического управления / Б.Я. Лурье, П.Дж. Энрайт. – СПб. : БХВ-Петербург, 2004. – 640 с.Лурье, Б.Я. Классические методы автоматического управления / Б.Я. Лурье, П.Дж. Энрайт. – СПб. : БХВ-Петербург, 2004. – 640 с.Гостев, В.И. Системы автоматического управления с цифровыми регуляторами : справ. / В.И. Гостев, В.К. Стеклов. – Київ : Радiоаматор, 1998. – 704 с.Гостев, В.И. Системы автоматического управления с цифровыми регуляторами : справ. / В.И. Гостев, В.К. Стеклов. – Київ : Радiоаматор, 1998. – 704 с.Стрижнев, А.Г. Синтез цифрового регулятора, включенного параллельно единичной обратной связи / А.Г. Стрижнев, М.К. Хаджинов, А.Н. Русакович // Доклады БГУИР. – 2014. – № 4(82). – С. 80–86.Стрижнев, А.Г. Синтез цифрового регулятора, включенного параллельно единичной обратной связи / А.Г. Стрижнев, М.К. Хаджинов, А.Н. Русакович // Доклады БГУИР. – 2014. – № 4(82). – С. 80–86.Стрижнев, А.Г. Разработка цифровой системы автоматического управления переменной структуры / А.Г. Стрижнев, А.Н. Русакович // Вестник БГУИР. – 2014. – № 3(39). – С. 105–114.Стрижнев, А.Г. Разработка цифровой системы автоматического управления переменной структуры / А.Г. Стрижнев, А.Н. Русакович // Вестник БГУИР. – 2014. – № 3(39). – С. 105–114.Терехин, В.В. Основы моделирования в MATLAB. Simulink : учеб. пособие в 2 ч. Ч. 2 / В.В. Терехин. – Новокузнецк : Кузбассвузиздат, 2004. – 376 с.Терехин, В.В. Основы моделирования в MATLAB. Simulink : учеб. пособие в 2 ч. Ч. 2 / В.В. Терехин. – Новокузнецк : Кузбассвузиздат, 2004. – 376 с.Tewari, A. Modern control design with MATLAB and Simulink / A. Tewari. – Weinheim : Wiley, 2002. – 503 p.Tewari, A. Modern control design with MATLAB and Simulink / A. Tewari. – Weinheim : Wiley, 2002. – 503 p.Nuruzzaman, M. Modeling and Simulation in Simulink for Engineers and Scientists / M. Nuruzzaman. – Bloomington : AuthorHouse, 2005. – 240 p.Nuruzzaman, M. Modeling and Simulation in Simulink for Engineers and Scientists / M. Nuruzzaman. – Bloomington : AuthorHouse, 2005. – 240 p.Филлипс, Ч. Системы управления с обратной связью / Ч. Филлипс, Р. Харбор. – М. :Филлипс, Ч. Системы управления с обратной связью / Ч. Филлипс, Р. Харбор. – М. :Лаборатория базовых знаний, 2001. – 616 с.Лаборатория базовых знаний, 2001. – 616 с.Попов, Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления : учеб. пособие для вузов / Е.П. Попов. – М. : Наука, 1989. – 304 с.Попов, Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления : учеб. пособие для вузов / Е.П. Попов. – М. : Наука, 1989. – 304 с.Зааль, Р. Справочник по расчету фильтров / Р. Зааль ; пер. с нем. Ю.В. Камкина ; под. ред. Н.Н. Слепова. – М. : Радио и связь, 1983. – 752 с.Зааль, Р. Справочник по расчету фильтров / Р. Зааль ; пер. с нем. Ю.В. Камкина ; под. ред. Н.Н. Слепова. – М. : Радио и связь, 1983. – 752 с.Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд. – М. : Мир, 1978. – 847 с.Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд. – М. : Мир, 1978. – 847 с.Britton Rorabaugh, C. Digital Filter Designer's Handbook: With C++ Algorithms / C. Britton Rorabaugh. – N. Y. : Mcgraw-Hill, 1997. – 479 p.Britton Rorabaugh, C. Digital Filter Designer's Handbook: With C++ Algorithms / C. Britton Rorabaugh. – N. Y. : Mcgraw-Hill, 1997. – 479 p.Lutovac, M.D. Algorithm for Symbolic Design of Elliptic Filters / M.D. Lutovac, D.V. Tosic, B.L. Evans // 4th Intern. Conf. Symbolic Methods, Application, Circuit Design SMACD96. – 1996. – P. 248–251.Lutovac, M.D. Algorithm for Symbolic Design of Elliptic Filters / M.D. Lutovac, D.V. Tosic, B.L. Evans // 4th Intern. Conf. Symbolic Methods, Application, Circuit Design SMACD96. – 1996. – P. 248–251.Lutovac, M.D. Filter Design for Signal Processing using MATLAB and Mathematica / M.D. Lutovac, D.V. Tosic, B.L. Evans. – New Jersey : Prentice Hall, 2001. – 756 p.Lutovac, M.D. Filter Design for Signal Processing using MATLAB and Mathematica / M.D. Lutovac, D.V. Tosic, B.L. Evans. – New Jersey : Prentice Hall, 2001. – 756 p.Filter Design Toolbox. For use with MATLAB / The Mathworks Inc. – Natick : Mathworks, 2000. – 468 p.Filter Design Toolbox. For use with MATLAB / The Mathworks Inc. – Natick : Mathworks, 2000. – 468 p.Зайцев, Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования / Г.Ф. Зайцев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев : Выща школа, 1989. – 431 с.Зайцев, Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования / Г.Ф. Зайцев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев : Выща школа, 1989. – 431 с.Стрижнев, А.Г. Автоматизированный синтез цифровых регуляторов на основе дискретных передаточных функций объектов управления / А.Г. Стрижнев, А.Н. Русакович // Информатика. – 2013. – № 3(39). – С. 105–114.Стрижнев, А.Г. Автоматизированный синтез цифровых регуляторов на основе дискретных передаточных функций объектов управления / А.Г. Стрижнев, А.Н. Русакович // Информатика. – 2013. – № 3(39). – С. 105–114.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.