СТАБИЛИЗАЦИЯ НЕУСТОЙЧИВЫХ СОСТОЯНИЙ ОБРАТНОГО МАЯТНИКА С ВИНТОВЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

Предметом изучения в статье является технологический процесс аналитического синтеза алгоритмов стабилизации неустойчивых состояний обратного маятника с винтовыми электроприводами. Целью является разработка технологии оптимального аналитического синтеза алгоритмов стабилизации неустойчивых состояний обратного маятника с винтовыми электроприводами. Задачи: сформировать физическую модель обратного маятника с винтовыми электроприводами. Разработать с помощью Лагранжевого формализма нелинейную математическую модель обратного маятника с винтовыми электроприводами как объекта автоматической стабилизации. Построить линеаризованную математическую модель объекта автоматической стабилизации в пространстве состояний. Проанализировать функциональные свойства объекта автоматической стабилизации. Сформировать структурные схемы системы автоматической стабилизации состояний обратного маятника с винтовыми электроприводами. Получить аналитические соотношения для вычисления оптимальных значений параметров алгоритмов стабилизации неустойчивых состояний обратного маятника с винтовыми электроприводами. Синтезировать для конкретного обратного маятника с винтовыми электроприводами алгоритм оптимальной стабилизации углового положения. Используемыми методами являются: метод Лагранжа, аналитической линеаризации, пространства состояний, преобразования Лапласа. Получены следующие результаты. Сформирован технологический процесс оптимального аналитического синтеза алгоритмов стабилизации неустойчивых состояний обратного маятника с винтовыми электроприводами. На конкретном числовом примере проиллюстрирована продуктивность предложенного процесса аналитического конструирования и инструментальных средств для параметрического синтеза алгоритмов стабилизации обратного маятника с винтовыми электроприводами. Выводы. Научная новизна полученных результатов состоит в следующем: получены разнотипные модели обратного маятника с винтовыми электроприводами как объекта автоматической стабилизации, отличающиеся от известных учетом динамических свойств винтовых электроприводов, создающих управляющие моменты стабилизации. Сформированы условия выбора параметров пропорционально-дифференциальной структуры алгоритмов стабилизации для обеспечения устойчивости и оптимальности переходного процесса замкнутой системы стабилизации, отличающиеся от известных спецификой формирования управляющих моментов стабилизации по интегральному критерию взвешенного модуля ошибки.