APPLICATION OF THE STATE SPACE METHOD FOR A GENERALIZED SINGLE INPUT SINGLE OUTPUT SYSTEM
https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-59-68
Abstract
The object of the study is analytical and topological methods for automatic control systems engineering. The aim of the study is to build a practice-oriented approach for applying the state space method, which is part of nonmetric mathematics, to analyze the single input single output systems. A generalized nthorder input output system is investigated. A structural scheme for such system modeling is developed according to the state space method. The scheme was tested on the example of the second order system using verifi-cation of the control modeling method. The nth-order system is transformed into “input ‒ internal state ‒ output” type. The structural scheme of its modeling is developed according to the state space method in various visual simulation systems and tested on the example of the third order system using verification of the control modeling method. The criterion of correctness is equality of graphs of output signals of the system analyzed, which were obtained by the state space method, the structural modeling method and the assignment of the transfer function. The developed universal mathematical tools make it possible to study single input single output systems of any complexity.
About the Authors
I. V. MuzylevaRussian Federation
Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor
E-mail: lstu-miv2010@yandex.ru
L. N. Yazykova
Russian Federation
Senior Lecturer
E-mail: yaln29@yandex.ru
V. N. Meshcheryakov
Russian Federation
Doctor of Sciences (Engi-neering), Professor
E-mail: mesherek@yandex.ru
References
1. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического управления. СПб. : Профессия, 2004. 752 с.
2. Калиева С. Т., Панченко В. Н., Иванов В. В. Рациональное распределение парка локомотивов и анализ их надежности в эксплуатации // Вестн. транспорта Поволжья. 2019. № 6 (78). С. 13–18.
3. Музылева И. В. Элементарная теория линейных систем в задачах и упражнениях. СПб. : Лань, 2022. 428 с. URL: https://e.lanbook.com/book/-209948 (дата обращения: 28.10.2022).
4. Прошина Р. Д. Математическое моделирование технических систем в нормальной форме пространства состояний // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2011. № 1‒3. URL: https://cyberleninka.ru/ (дата обращения: 07.12.2022).
5. Деруссо П. М., Рой Р. Дж., Клоуз Ч. М. Пространство состояний в теории управления: для инженеров. М. : Наука, 1970. 620 с.
6. Музылева И. В., Языкова Л. Н., Мещеряков В. Н. Метод контрольного моделирования для проверки передаточной функции сложноструктури-рованной системы // Вестник кибернетики. 2022. № 2 (46). С. 46–54. DOI 10.34822/1999-7604-2022-2-46-54.
7. Мейер А., Сю Д. Современная теория автоматического управления и ее применение / под ред. Ю. И. Толчеева. М. : Машиностроение, 1972. 544 с.
8. Андриевский Б. Р., Фрадков А. Л. Избранные главы теории автоматического управления с примерами на языке MATLAB. СПб. : Наука, 2000. 475 с.
Review
For citations:
Muzyleva I.V., Yazykova L.N., Meshcheryakov V.N. APPLICATION OF THE STATE SPACE METHOD FOR A GENERALIZED SINGLE INPUT SINGLE OUTPUT SYSTEM. Proceedings in Cybernetics. 2022;(4 (48)):59-68. (In Russ.) https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-59-68