Исследование методов обеспечения стабильности систем управления на основе программируемых логических контроллеров в условиях динамических изменений
Ключевые слова:
устойчивость, системы управления, программируемые логические контроллеры, динамические изменения, методы обеспеченияАннотация
Автоматизированные системы управления, ключевыми компонентами которых являются программируемые логические контроллеры (ПЛК), получили широкое распространение в современном мире. Однако поддержание стабильности таких систем в условиях динамических изменений, вызванных внешними возмущениями или изменением характеристик объекта управления, остается сложной задачей. Данное исследование посвящено изучению методов обеспечения стабильности систем управления на базе ПЛК в быстро меняющихся условиях эксплуатации. Для решения этой проблемы был проведен анализ существующих методов стабилизации ПЛК, включая адаптивные алгоритмы, фильтрацию сигналов и прогнозирующее управление. Исследование проводилось с использованием математического моделирования процессов управления, лабораторных экспериментов на физическом прототипе и тестирования в виртуальной среде, имитирующей динамические изменения. Оценка эффективности методов обеспечения стабильности проводилась на основе таких критериев, как скорость отклика, точность управления и стабильное поведение системы. Были разработаны и протестированы передовые методы, включающие адаптивные регуляторы и прогнозирующие модели, такие как нейронные сети. Полученные результаты демонстрируют, что предложенные подходы значительно повышают стабильность систем управления на базе ПЛК, особенно в условиях внешних помех. Экспериментальные исследования показали, что время адаптации системы сократилось на 25-30%, а качество управления улучшилось по сравнению с традиционными подходами. Исследование подтверждает, что использование адаптивных, прогнозирующих алгоритмов и новых технологий может значительно повысить стабильность систем управления на базе ПЛК. Разработанная методология может быть применена в различных отраслях промышленности, таких как машиностроение, энергетика и робототехника, для обеспечения надежности и долговечности автоматизированных систем управления.
Библиографические ссылки
Бурлуцкий С.Г., Кузьмичев Ю.А., Овчинникова Н.А. Применение алгебраического критерия для оценки устойчивости систем автоматического управления, содержащих звенья с чистым запаздыванием // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2023. Т. 21. № 4. С. 14-18.
Ефремов А.А., Козлов В.Н. Достаточные условия устойчивости локально допустимой динамической системы с ограничениями на фазовые координаты и управления // Информационно-управляющие системы. 2023. № 6(127). С. 57-65.
Козлов В.Н., Лэ В.Х. Условия устойчивости крупномасштабных динамических систем на основе проекционного метода // Системы управления и информационные технологии. 2023. № 3(93). С. 7-12.
Краснощеков С.Н., Сиволап В.А., Скворцов Д.В. Формирование области параметрической устойчивости системы управления углом атаки сверхмалых космических аппаратов с нечетким логическим регулятором // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 2. С. 381-387.
Курков Д.С., Кравчук М.В., Михайлов Н.С. Управление дестабилизированными детерминированными системами // Инжиниринг и технологии. 2022. Т. 7. № 2. С. 37-42.
Ларкин Е.В., Горшков А.А. Оценка устойчивости многоконтурных систем управления с помощью критерия Рауса-Гурвица // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. № 9. С. 3–8.
Максимов В.И., Осипов Ю.С. Об идентификации сбоев управлений с помощью метода динамической регуляризации // Труды Института математики и механики УрО РАН. 2024. Т. 30. № 2. С. 116-129.
Попов А.М., Филатов В.И., Жулего В.А., Бонч-Бруевич А.М. Метод адаптивного управления устойчивым состоянием автоматизированной системы управления в условиях ограничения времени управляющего воздействия // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2022. № 6. С. 97-103.
Раецкий К.А. Моделирование стабилизированной траектории линейной динамической системы методом неопределенных коэффициентов // Фундаментальные основы механики. 2022. № 10. С. 34-37.
Филатов В.И., Кундасев Е.Г., Балакин К.А. Модель снижения времени восстановления комплексной устойчивости автоматизированной системы управления специального назначения в условиях динамических воздействий // Стратегическая стабильность. 2022. № 2(99). С. 18-20.
