Известия РАН. Механика твердого тела, 2022, № 4, стр. 51-69

ЗАЩИТА ОБЪЕКТА НА ПОДВИЖНОМ ОСНОВАНИИ С ПОМОЩЬЮ ПОСТОЯННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИ ОГРАНИЧЕННЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ

В. А. Корнеев a*

a Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Москва, Россия

* E-mail: korneev@ipmnet.ru

Поступила в редакцию 30.03.2021
После доработки 11.05.2021
Принята к публикации 06.09.2021

Аннотация

Рассматривается задача построения гарантирующего управления противоударным изолятором, защищающим объект на подвижном основании от ударных воздействий, которым подвержено основание. Ударное воздействие на основание предполагается заранее неизвестным и определяется его ускорением, ограниченной знакопостоянной функцией времени заданной длительности, интеграл от которой по времени задан. Управляющая сила действует между основанием и защищаемым объектом, ограничена по величине, а абсолютное ускорение основания может превысить максимально допустимую величину абсолютного ускорения объекта только на одном интервале времени. Минимизируемым критерием качества служит наибольшее смещение объекта относительно основания. В качестве ограниченного по величине управления, действующего между основанием и защищаемым объектом, было взято постоянное управление заданной длительности, являющееся оптимальным для мгновенного удара в задаче без упреждения. Получен оптимальный момент начала действия этого управления. Приведены сравнительные оценки по значению критерия качества предлагаемого управления с другими способами управления.

Ключевые слова: противоударная изоляция, оптимальное управление, гарантирующее упреждающее управление, запаздывание, наихудшие возмущения

Список литературы

  1. Гурецкий В.В. Об одной задаче оптимального управления // Изв. АН СССР. Механика. 1965. № 1. С. 159–162.

  2. Гурецкий В.В. О задаче минимизации максимального смещения // Труды ЛПИ. Механика и процессы управления. 1969. № 307. С. 11–21.

  3. Sevin E., Pilkey W. Optimum Shock and Vibration Isolation. Washington DC: Shock and Vibration Information Analysis Center, 1971. 162 c.

  4. Коловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. М.: Наука, 1976. 320 с.

  5. Болотник Н.Н. Оптимизация амортизационных систем. М.: Наука, 1983. 256 с.

  6. Balandin D.V., Bolotnik N.N., Pilkey W.D. Optimal Protection from Impact, Shock, and Vibration. Amsterdam: Gordon and Breach Science, 2001.

  7. Pilkey W.D., Balandin D.V., Bolotnik N.N., Crandal J.R., Purtsezov S.V. Injury Biomechanics and Control: Optimal Protection from Impact. Hoboken, NJ: Wiley and Sons, 2010.

  8. Болотник Н.Н., Корнеев В.А. Анализ предельных возможностей противоударной изоляции при кратковременных внешних воздействиях // Нелинейная динамика. 2015. Т. 11. № 1. С. 147–168. https://doi.org/10.20537/nd1501008

  9. Болотник Н.Н., Корнеев В.А. Противоударная изоляция с упреждающим управлением для внешних возмущений различной формы // Изв. РАН. ТиСУ. 2018. № 3. С. 48–63. https://doi.org/10.7868/S0002338818030058

  10. Болотник Н.Н., Корнеев В.А. Гарантирующее упреждающее управление в задаче противоударной изоляции // Доклады РАН. 2018. Т. 445. № 4. С. 381–385. https://doi.org/10.31857/S086956520001708-1

  11. Корнеев В.А. Защита объекта на подвижном основании с помощью упреждающего управления при наихудших возмущениях // Изв. РАН. ТиСУ. 2019. № 1. С. 89–97. https://doi.org/10.1134/S0002338819010104

  12. Корнеев В.А. Оптимизация управления с упреждением и запаздыванием в задаче противоударной защиты объекта на подвижном основании // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 3. С. 30–38. https://doi.org/10.31857/S0002338820030075

  13. Корнеев В.А. Использование постоянного управления с упреждением и запаздыванием в задаче защиты объекта от удара на подвижном основании // Изв. РАН. МТТ. 2020. № 2. С. 147–158. https://doi.org/10.31857/S0572329920020087

  14. Корнеев В.А. Защита объекта на подвижном основании с помощью управления с упреждением и запаздыванием при ограниченных возмущениях // Изв. РАН. МТТ. 2021. № 4. С. 18–35. https://doi.org/10.31857/S0572329921030077

  15. Ledezma-Ramirez D.F., Tapia-Gonzalez P.E., Ferguson N., Brennan M., Tang B. Recent advances in shock vibration isolation: an overview and future possibilities // Appl. Mech. Rev. 2019. V. 71. № 6. P. 060802 https://doi.org/10.1115/1.4044190

Дополнительные материалы отсутствуют.