79
которых описывается совокупностями обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнениями в
частных производных. Цель управления для большинства прикладных задач записывается обычно в виде
квадратичного функционала.
Эффективность применения этих методов для решения задач управления электроприводом гор-
ных машин подтверждена в ряде работ по управлению их состоянием
55
. Оговоримся, что под эффектив-
ностью здесь понимается возможность получения решения в виде алгебраической или дифференциаль-
ной зависимости управляющих воздействий от параметров, характеризующих состояние системы горной
машины, т.е. возможность получения оптимального результата без использования скользящих режимов.
Получаемые аналитические конструкции оптимальных регуляторов имеют один недостаток -
строго детерминированную связь между управляющим воздействием и параметрами состояния горной
машины. Такие связи не всегда могут быть физически реализованы в приводах горных машин из-за
сложностей оснащения машины, работающей в специфических условиях, датчиками состояния.
В этой связи возникает проблема поиска возможностей построения таких управляющих конст-
рукций, которые могут быть физически реализованы именно в приводах горных машин.
Для этого варианта рассмотрим случай, когда целевой функционал не содержит производных.
При этом условия обеспечения экстремума (условия оптимальности) перепишутся в виде
,F,F
i
y
0 0 ==
а сам функционал запишем в виде
()
∫
=
t
o
t
,dt,fJ
0
ux
где
n
x,...,x,x
21
=x
- вектор-функция фазовых координат объекта, характеризующих его со-
стояние,
m
u,...,u,u
21
=u
- вектор-функция управления.
При этом движение объекта описывается совокупностью дифференциальных связей (уравнений
движения)
()
ux,fx =
&
, где
n
f,...,f,ff
21
=
, а точка вверху переменной означает операцию дифферен-
цирования по времени.
В новых обозначениях условия оптимальности перепишутся
() ()
0 0 =
∂
∂
=
∂
∂
i
o
i
o
u
,f
,
x
,f uxux
,
)
.,f
o
0=ux
Дифференцирование последнего выражения (
)
0=ux,f
o
) по времени дает
()
()
()
∑∑
=
=⋅
∂
∂
+⋅
∂
∂
=
n
i
m
i
i
i
oi
i
o
o
dt
du
u
,f
dt
dx
x
,f
,f
dt
d
11
0
uxux
ux
,
Кунцевич В.М., Лычак М.М. Синтез систем автоматического управления с помощью функций Ляпунова.
-М.: Наука,1977. -400 c.
Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптималь-
ных процессов .-4-е изд. -М.: Наука,1983. -392 c.
55
Гаврилов П.Д., Ещин Е.К. Управление динамикой скребкового конвейера с помощью частотно-
управляемого электропривода //Физ.-технич. проблемы разраб .полезн. иск.. -1980. -N6. -С.72-77.
Гаврилов П.Д., Ещин Е.К. Снижение уровня динамической нагруженности скребкового конвейера при
помощи асинхронного электропривода. //Изв.вузов.Горный журнал. -1978. -N11. -С.99-105.