State estimation of the multipendulum setup under communication constraints
B.R. Andrievsky, A.L. Fradkov, A.B. Andrievsky
2015
Izvestiâ vysših učebnyh zavedenij Priborostroenie
2 Институт проблем машиноведения РАН, 199178, Санкт-Петербург, Россия Для мехатронного комплекса -многомаятникового стенда -продемонстрировано применение процедуры кодирования-декодирования данных, основанной на использовании модели динамики объекта и встроенного наблюдающего устройства с малой загрузкой канала связи. Результаты экспериментальных исследований на стенде показали эффективность предложенного метода передачи информации для реальной системы с неопределенностью модели объекта при
more »
... ках измерений и потере данных в канале связи. Ключевые слова: многомаятниковая установка, математическая модель, передача данных, канал связи, оценивание состояния, эксперимент. Введение. В последнее десятилетие большой интерес вызывают сетевые системы управления. Идея их построения заключается в использовании последовательных сетей связи для обмена информацией и сигналов управления между различными физическими компонентами систем, которые могут быть физически распределенными. Сетевые системы управления представляют собой системы реального времени, в которых данные между чувствительными и исполнительными элементами, а также между элементами и регулятором передаются через общую или переключаемую сеть связи (см., например, [1-3]). Включение сети связи в систему управления может привести к снижению общей производительности системы из-за ошибок квантования, задержки сигнала во времени и утрате отдельных результатов измерений. В связи с цифровым характером канала связи каждый передаваемый сигнал квантуется конечным набором символов [1]. Таким образом, конечно-множественный характер циркулирующих в системе данных должен быть явно принят во внимание при проектировании сетевых систем управления. Важной проблемой является снижение скорости передачи потока данных по цифровому каналу связи. Алгоритмическому решению этой проблемы посвящено множество исследователей [4] [5] [6] [7] , где, в частности, показано, что управление линейными системами и наблюдение за ними возможно тогда и только тогда, когда пропускная способность канала связи превышает скорость производства системой энтропии в окрестности состояния равновесия (так называемая "теорема о скорости передачи данных") [8] [9] [10] [11] [12] . Предложены различные схемы кодирования-декодирования данных, позволяющие приблизиться к минимально возможной скорости их передачи. Известны два способа решения этой задачи: применение интеллектуальных датчиков, в алгоритмах работы которых используются модели динамики объекта,
doi:10.17586/0021-3454-2015-58-9-742-750
fatcat:j4452c7za5dydcadns3we7q6hu