Розглянуто умови виникнення періодичних незгасаючих коливань в нелінійних системах стабілізації.

Розглянуто частотний критерій Михайлова оцінки стійкості систем автоматичного керування.

Розглянуто нормовані непрямі показники якості систем стабілізації інерційних об'єктів керування та методики їх розрахунку за частотними характеристиками систем.

Рассмотрена методика оценки точности систем стабилизации инерционных объектов управления, работающих на подвижном основании, в режимах стабилизации и стабилизированного наведения при случайных возмущающих воздействиях и сигналах управления.

Рассмотрены способы определения желаемых частотных характеристик систем стабилизации инерционных объектов управления при синтезе их корректирующих устройств.

The method of calculation and construction of the stability border and the region in the plane of two parameters have been considered.

Considered the method of providing the required accuracy of the angular velocities sensors, based on choosing their parameters, considering the frequency characteristics of the control object.

Розроблено модель нелінійної системи стабілізації курсу корабля і представлено результати теоретичних і експериментальних досліджень з вибору для неї оптимального регулятора, що виключає в той же час виникнення в ній граничних циклів. Як метод досліджень в роботі застосований метод описуючої функції. Моделювання системи стабілізації і керування курсом корабля з різними типами регуляторів дозволило провести порівняльну оцінку промислових регуляторів. Для покращення властивостей ПІД-регулятора, до його складу запропоновано ввести нелінійну систему корекції.

Встановлено неможливість оцінювати реакцію системи автоматичного керування лише на типові сигнали і обмежуватись лише показниками якості. Результати теоретичних і експериментальних досліджень показали, що керовані сигнали системи є випадковими. З метою оцінювання впливу цих керованих сигналів необхідно використовувати статичні методи оцінки реакції системи на команди оператора. Розглянуто метод оцінювання точності систем автоматичного керування, який працює в режимах стійкого керування при випадкових зовнішніх впливах.

Розглянуто методику створення програмного забезпечення синтезу оптимального регулятора для нелінійної системи стабілізації інерційних об'єктів. Схемні рішення регуляторів і коригувальних пристроїв, можуть бути різними: П, ПІ, ПД, ПІД. Перші три варіанти можуть бути в загальному випадку отримані накладенням обмежень на ПІД-модель. Точне налаштування параметрів ПІД-регулятора суттєво знижує коливання системи. Повноцінне використання переваг ПІД-регулятора забезпечується тільки при правильному розрахунку цих параметрів з урахуванням особливостей характеристик керованих об'єктів. При цьому важлива наявність механізму управління коефіцієнтами, який би забезпечував зручний інтерфейс між програмою і користувачем.

Розглянуто методику створення програмного забезпечення синтезу оптимального регулятора для нелінійної системи стабілізації інерційних об'єктів. Програмне забезпечення синтезу ПІД-регулятора, реалізоване засобами Python та його бібліотеками: SciPy, NumPy та Library Systems Library. Схемні рішення регуляторів і коригувальних пристроїв, можуть бути різними: П, ПІ, ПД, ПІД. Перші три варіанти можуть бути в загальному випадку отримані накладенням обмежень на ПІД-модель. Точне налаштування параметрів ПІД-регулятора суттєво знижує коливання системи. Повноцінне використання переваг ПІД-регулятора забезпечується тільки при правильному розрахунку цих параметрів з урахуванням особливостей характеристик керованих об'єктів. При цьому важлива наявність механізму (програми) управління коефіцієнтами, який би забезпечував зручний інтерфейс між програмою і користувачем.

Розроблено модель дискретної системи стабілізації курсу корабля та представлено результати досліджень щодо вибору оптимального цифрового регулятора до неї. Як метод дослідження використовується метод описуваної функції. При розробці математичної моделі дискретної системи використано типову блок-схему системи безперервної стабілізації. Визначено місце розташування в системі квантувача та екстраполятора. У якості останнього обрано екстраполятор нульового порядку, як найпростіший, що легко реалізується на стандартному обладнанні, хоча використання екстраполятора першого порядку може давати певну перевагу в точності відновлення інформації. Моделювання проводилося в змінних стану і класичним способом на основі дискретної передатної функції системи стабілізації. Для дослідження використовувався пакет візуального імітаційного блочного моделювання матричної системи MatLab. Моделювання системи стабілізації з різними типами регуляторів дозволило провести їх порівняльне оцінювання. Для поліпшення властивостей цифрового ПІД-регулятора пропонується ввести в нього систему корекції.

Розглянуто можливість застосування у складі систем орієнтації та стабілізації малих космічних апаратів спостерігачів стану. Виконано порівняльну оцінку систем із спостерігачем стану та класичного виконання. Для порівняння використовувалися критерії стійкості автоматичних систем, критерії оцінки якості у встановлених та перехідних режимах роботи, критерії оцінки якості за дії випадкових впливів, що обурюють. Як метод дослідження використовується метод математичного моделювання. Для його реалізації розроблено математичні моделі систем та їх компонентів. Моделювання виконано в змінних станах. Синтез грунтується на апараті сучасної теорії управління. Встановлено, що застосування спостерігача стану в системах орієнтації та стабілізації малих космічних апаратів надасть змогу не лише знизити їх масогабаритні показники, підвищити їх надійність та знизити вартість комплектуючих, а й забезпечити практично ті ж показники якості керування, що й при класичному виконанні.

Існує велика кількість динамічних об'єктів, для керування якими доцільно застосовувати принципи адаптації. Причини застосування принципів адаптації можна поєднати у дві основні групи: мінливість та складність характеристик об'єктів та середовища; зростаючі вимоги до точності та техніко-економічних характеристик систем. Відмінність адаптивних систем від оптимальних у тому, що у оптимальних системах показник якості забезпечується певних параметрів об'єкта, то адаптивних - для різних параметрів з допомогою дії додаткових елементів адаптації. Вибір того чи іншого підходу визначається попередньою інформацією про об'єкт (процес) або прийнятим критерієм якості. У роботі наведено основні підходи до вибору можливих варіантів адаптивних систем зі стабілізацією та оптимізації якості управління системами стабілізації динамічних об'єктів, виходячи з виду екстремальної характеристики критерію оцінки їх якості.