Ученые ИПМаш РАН разработали алгоритм для автоматического управления сложными техническими системами с заданным качеством

12 Апреля 2024
Сотрудники молодежной лаборатории адаптивного и интеллектуального управления сетевыми и распределенными системами Института проблем машиноведения РАН создали алгоритм для автоматического управления сложными системами с заданным качеством в любой момент времени. Разработанный алгоритм, в отличие от аналогов позволяет качественно управлять процессом мгновенно и работоспособен даже в случае неизвестных параметров и действия внешний среды.

Результаты исследования опубликованы в European Journal of Control.
В теории автоматического управления одна из ключевых задач состоит в поиске управляющего устройства способного гарантировать заданное качество управления в любой момент времени. На сегодняшний день в условиях неопределенности параметров системы и внешней среды большинство предложенных решений гарантируют желаемое качество лишь в установившемся режиме, то есть после того, как прошло некоторое время с начала работы системы. Другими словами, требуется время для регулирующего устройства чтобы оценить параметры системы и выработать алгоритм действия.
Между тем, внештатные аварийные ситуации могут произойти в любой момент времени, в том числе сразу после запуска. Например, при управлении электроэнергетической сетью важно гарантировать нахождение напряжения и частоты переменного тока в заданных пределах в любой момент времени иначе несоблюдение данных требований может привести к выходу из строя оборудования, которое подключено к сети.
«В недавней статье мы предложили решение, позволяющее гарантировать нахождение регулируемых сигналов технических систем в заданных разработчиком областях в любой момент времени. Показано, что предложенные результаты работоспособны даже в случае неизвестных параметров процесса и непредсказуемого действия со стороны внешней среды. Предложенный алгоритм самостоятельно формирует управляющее воздействие в зависимости от действующих ограничений и неопределенностей для выполнения поставленной разработчиком задачи», - рассказал заведующий молодежной лабораторией адаптивного и интеллектуального управления сетевыми и распределенными системами Института проблем машиноведения РАН Игорь Фуртат.
Сотрудники лаборатории провели испытания предложенных методов на экспериментальном оборудовании по исследованию алгоритмов управления электроэнергетическими сетями. Показано, что при резком изменении нагрузки в сети, отключении или подключении генератора к сети разработанный регулятор гарантирует нахождение частоты переменного тока и напряжения в сети в заданных разработчиком пределах в любой момент времени.
По словам ученых это свидетельствует о существенном повышении надежности и устойчивости электроэнергетической сети в условиях возможных аварийных ситуациях по сравнению с использованием современных регуляторов напряжения и частоты.
Андрей Семенов
ИПМаш РАН
Seth1200@mail.ru