II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

Развитие цифровых способов управления позволяет создать новые уникальные регуляторы на базе алгоритма управления с использованием скользящего режима (скольжения). Способ управления с использованием скольжения отличается чрезвычайно высокой надежностью, поскольку он предполагает вынуждающее управление, заставляющее процесс протекать по динамической траектории, которую задает разработчик. Каждая динамическая система имеет, по крайней мере, два вида траекторий изменения состояния в фазовой плоскости: траекторию разгона и траекторию торможения. Первым условием возникновения скользящего режима является симметричность этих траекторий. При разгоне регулятор выдает предельно допустимое управляющее воздействие со знаком плюс, а при торможении со знаком минус. Вторым условием возникновения скольжения будет наличие переключений регулятора, при которых происходит переход с одной траектории на другую. Задачей разработчика регулятора является расчет и построение лини переключения. Третье условие - это основное условие возникновения скольжения, заключается в том, что в точке переключения угол наклона линии переключения становится равным или меньшим угла наклона касательной к траектории. При этом условии точка, характеризующая текущее состояние системы, непрерывно переходит с траектории разгона на траекторию торможения и обратно, как бы скользя вдоль линии переключения. По мере того, как число переключений стремится к бесконечности, точка текущего состояния системы асимптотически приближается к точке равновесия. После начала скольжения движение становится вынужденным и получает особую устойчивость. Однако каждое переключение - это потеря времени, что делает движение неоптимальным. Следовательно, разработчику нужно выбирать между оптимальностью по времени  и устойчивостью.

Принцип действия регулятора заключается в выборе ускорения, с которым система будет двигаться до момента следующего переключения. Между переключениями движение в системе проходит равноускоренно с попеременным изменением знака ускорения.

В настоящее время с развитием цифровых методов обработки этот способ регулирования становится все более распространенным. В нем скрыты большие возможности и большие резервы для построения надежных, оптимальных и самонастраивающихся систем управления.