Защита диссертации Калиевой Самал Ахметжановны на соискание степени доктора философии (PhD) по специальности «6D070200 - Автоматизация и управление»
В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Калиевой Самал Ахметжановны на тему «Синтез системы управления градиентно-скоростным методом вектор функций Ляпунова» по специальности «6D070200 – Автоматизация и управление».
Диссертация выполнена на кафедре «Системного анализа и управления» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Язык защиты - казахский
Рецензенты:
Утепбергенов Ирбулат Туремуратович - доктор наук, профессор, Алматинский университет энергетики и связи имени Гумарбека Даукеева, профессор
Бейсембаев Акамбай Агыбаевич - кандидат наук, доцент, Satbayev University
Временные члены Диссертационного совета:
Айтчанов Бекмурза Хусаинович - доктор наук, профессор, Университет имени Сулейман Демиреля, профессор
Ахметов Бахытжан Сражатдинович - доктор наук, профессор, Казахский национальный педагогический университет им. Абая, профессор
Kutucu Hakan - доктор философии(PhD), Университет Карабук
Khujamatov Halimjon Ergashevich - доктор философии(PhD), доцент, Ташкентский университет информационных технологий имени Мухаммада аль-Хорезми
Научные консультанты:
Бейсенби Мамырбек Аукебаевич – доктор технических наук, Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, профессор кафедры «Системный анализ и управление»
Марков Александр Владимирович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой систем управления, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (Республика Беларусь)
Защита состоится: 22 декабря 2023 года 10:00 часов в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D071 – Инженерия и инженерное дело» по специальности «6D070200 – Автоматизация и управление» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Проведение заседания диссертационного совета в онлайн формате.
Ссылка: https://teams.microsoft.com/l/meetup-join/19%3ae8sitCVDaL5sddkcKQEfLa_-OFywt86lSr2NqddxtqQ1%40thread.tacv2/1700637608997?context=%7b%22Tid%22%3a%225a2fd781-9261-485a-af2b-6171d0efab73%22%2c%22Oid%22%3a%2233d66466-78cc-4bf3-817c-92b97d57eb7b%22%7d
Адрес: Астана қ., Пушкин көшесі, 11, №2 ғимарат, Мәжіліс залы (№222 ауд.).
Аннотация (рус.): АННОТАЦИЯ диссертационной работы Калиевой Самал Ахметжановны на тему: «Синтез системы управления градиентно-скоростным методом вектор функций Ляпунова», представленной на соискание степени доктора философии (PhD) по специальности: «8D07102 - Автоматизация и управление» (6D070200-«Автоматизация и управление») Актуальность темы исследования. В современной теории автоматического управления одним из ключевых направлений является анализ и синтез управления в условиях неопределенностей, которые возникают из-за неточного знания или в ходе упрощения описания математической модели технологических процессов, технических объектов, а также при воздействий на объекты внешних возмущений. Вследствие этих факторов ухудшается качество регулирования, изменяется запас устойчивости, а это, в свою очередь, приводит даже к потере устойчивости системы. Важнейшей задачей анализа динамических систем управления является решение проблемы об их устойчивости. Проблема синтеза системы автоматического управления занимает главное место в теории автоматического управления, так как способы метода расчета и исследования определяют качество проектирования конкретных систем. Основной задачей синтеза системы автоматического управления по заданным показателям качества является выбор структуры и параметров регуляторов при известном динамическом описании объекта управления в целях обеспечения необходимых значений этих показателей. Классические методы синтеза основаны на применении передаточных функций и частотных характеристик. Новые методы синтеза системы автоматического управления по заданным показателям качества, появившиеся позже принято называть современными. Новым научным направлением в области автоматического управления являются разработка методов синтеза по комплексным показателям систем автоматического управления, которая базируется на результатах градиентно-скоростного метода вектор-функций Ляпунова. Цель диссертационного исследования является разработка теоретических основ к синтезу апериодической робастно-устойчивой САУ желаемого качества управления на основе градиентно-скоростного метода вектор-функций Ляпунова. Задачи исследования: Разработать метод исследования апериодической робастной устойчивости САУ с одним входом и одним выходом и с m-входами и n-выходами градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Разработать метод синтеза по комплексным желаемым показателям и характеристикам переходного процесса САУ с одним входом и одним выходом градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Разработать метод синтеза САУ по комплексным желаемым показателям и характеристикам переходного процесса САУ с m-входами и n-выходами градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Разработать метод синтеза апериодической робастно-устойчивой САУ с m-входами и n-выходами в области канонического преобразования системы градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Применение моделей и методов комплексного синтеза апериодической робастно-устойчивой САУ с желаемыми качествами управления и показателями для создания САУ с различными технологическими процессами и техническими объектами. Методы исследования. В рамках решения поставленных задач использовался аппарат теории автоматического управления, теории устойчивости, теории линейной алгебры, теории динамических систем. А также полученные теоретические положения подтверждены результатами имитационных экспериментов, проведенных с использованием программного комплекса Simulink MATLAB. Научная новизна исследования. Разработан метод исследования апериодический робастно- устойчивой САУ с одним входом и одним выходом и с m-входами и n-выходами градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Разработан метод синтеза по комплексным желаемым показателям и характеристикам переходного процесса САУ с одним входом и одним выходом градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Разработан метод синтеза САУ по комплексным желаемым показателям и характеристикам переходного процесса САУ с m-входами и n-выходами градиентно-скоростным методом вектор функций Ляпунова. Решены задачи апериодической робастно-устойчивой САУ с m-входами и n-выходами и симметричным космическим летательным аппаратом градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Результаты имитационного эксперимента на модели подтверждаются научными результатами. Основные положения, выносимые на защиту: Метод синтеза апериодической робастно-устойчивой SISO-систем по комплексным желаемым показателям и характеристикам переходных процессов градиентно-скоростного метода вектор-функций Ляпунова. Метод синтеза апериодической робастно-устойчивой САУ по комплексным показателям и характеристикам переходных процессов для объектов размерности m×n градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова в области канонических преобразований. Результаты исследования устойчивости и желаемая переходная характеристика САУ процессами ориентации и стабилизации космическим летательным аппаратом с управлением по углу отклонения и по угловой скорости. Практическая важность результатов исследований. Результаты исследований, приведенные в диссертационной работе, могут применяться в автоматизированных системах управления и мониторинга каналов передачи данных национальной телекоммуникационной компании АО «Транстелеком» с целью обеспечения устойчивости и надежности систем к высоким уровням отказов при проведении сессий в системах связи видеоконференций. Соответствие направлениям развития науки или государственным программам. По теме исследования был подготовлен научный проект, который участвовал в конкурсе и прошел по конкурсу на грантовое финансирование. Докторант участвовала в данном проекте в качестве научного сотрудника (Приоритетное направление «Информационные, телекоммуникационные и космические технологии». AP08857114 «Информационные технологии исследования и управления детерминированными хаотическими процессами»). Описание вклада докторанта в подготовку каждой публикации. Исследовательская работа, представленная в диссертации, проводилась при непосредственном участии автора. Постановка задачи, формализация всех рассмотренных задач, их решения, а также научно-практические результаты, представленные в диссертации, их анализ, формирование итоговых решений осуществлялись лично автором. Результаты опубликованы в научных статьях и изложены в научных докладах. Апробация научных результатов. Основные результаты диссертационной работы были изложены на семинарах, на кафедре «Системный анализ и управление» Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева, докладывались и апробировались на следующих международных конференциях: Международный образовательный форум «Дидактический мост: Европа-Азия». (Семей, 2018); Материалы научной конференции ИИВТ КН МОН РК «Инновационные IT и Smart-технологии», посвященной 70-летнему юбилею профессора Утепбергенова И.Т. (Алматы, 2019); 7th International conference Science and society – Methods and problems of practical application. (Vancouver, 2019); «International Conference on Information Science and Communications Technologies» - ICISCT-2019 (Tashkent, 2019), входящий в базы данных Scopus; Ⅳ Международная научно-практическая конференция. Фундаментальные и прикладные исследования: гипотезы, проблемы, результаты. (Новосибирск, 2018); Расширенное заседание кафедры «Системный анализ и управление» Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева. 19 мая 2023 г., протокол №9/2. Публикация результатов исследования – Статьи, опубликованные в научных журналах, индексируемых в Scopus: M.A. Beisenbi, Sh.S. Mussabayeva, A.K. Satpayeva, S.A. Kaliyeva, R.E. Shakirova, G.S. Shuteeva. Study of Multidimensional and Nonlinear Control Systems, Built in the Class of "Hyperbolic Umbilic". International Journal of Engineering Research and Technology. ISSN 0974-3154, Volume 12, Number 12 (2019), pp. 2510-2515. Scopus, Процентиль – 25. M.A. Beisenbi, S.A. Kaliyeva, Zh.Abdugulova, A.Ostayeva. A new approach for synthesis of the control system by gradient-velocity method of lyapunov vector functions. Journal of Theoretical and Applied Information Technology. E-ISSN: 1817-3195. №02(99), 2021. pp.381-389. Scopus, Процентиль – 30. Beisenbi, М., Kaliyeva, S. (2023). Approach to the synthesis of an aperiodic robust automatic control system based on the gradient-speed method of Lyapunov vector functions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (3 (121)), 6–14. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.274063. Процентиль – 38. - Статьи, опубликованные в научных журналах, рекомендованных комитетом по обеспечению качества в сфере образования и науки МНВО РК: 1. Бейсенби М.А., Калиева С.А, Турмагамбетова М.К., Муратжанова Н.Т. Синтез системы управления по состоянию объекта с одним входом и с одним выходом градиентно-скоростным методом вектор-функций А.М. Ляпунова. //Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева. Научный журнал Евразийского национального университета. Серия технические науки и технологии. – Астана, 2018. - №1(122) – ISSN 2616–7263. с. 29–34 2. Бейсенби М.А., Калиева С.А., Сатыбалдина Д.К., Кисикова Н.М. Синтез системы управления c m-входами и n-выходами по вектору состояния объекта градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. //Вестник КазНИТ имени К.И. Сатпаева. - Алматы, 2018. - №4 (128) - с.56-61. 3 М.А. Бейсенби, С.А. Калиева Бір параметрлік құрылымдық-орнықты бейнелеу класында басқару жүйесін синтездеу. //Вестник КазНИТ имени К. И. Сатпаева. - Алматы, 2019. - №5 (135) - с. 352-355 - Статьи, опубликованные в материалах международных конференций и научных журналах: 1. M. Beisenbi and S. Kaliyeva, "The solution to the problem of synthesis of control of multidimensional objects,"2019 International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT), Tashkent, Uzbekistan, 2019, pp. 1-4. Акт внедрения. Результаты, представленные в диссертационной работе, были экспериментально апробированы в ООО “Galam”. По результатам испытаний была подтверждена эффективность и действенность разработанного метода. Внедрение данных результатов позволило повысить надежность и стабильную работу космических летательных аппаратов. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованной литературы и трех приложений. Исследовательская работа выполнена на 118 страницах, методом печати с использованием компьютерных возможностей придания особого значения в виде иллюстраций, рисунков и таблиц. В первой главе описано современное состояние проблемы синтеза систем автоматического управления, а также возможности обеспечения высокого качества управления и динамической безопасности апериодических робастно-устойчивых систем автоматического управления при их эксплуатации, новый подход к созданию функций Ляпунова на основе геометрической интерпретации теоремы об асимптотической устойчивости и понятий устойчивости. Во второй главе. Предлагается новый подход к синтезу САУ с одним входом и одним выходом на основе исследования апериодической робастной устойчивости градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Условие робастной устойчивости и желаемые качества управления САУ получаются из условия положительной определенности вектор-функций Ляпунова системы с одним входом и одним выходом исследуемой САУ и системы с желаемой переходной характеристикой. Коэффициент обратной связи вычисляется в виде решения системы неравенств по неопределенным параметрам объекта управления, устанавливаемым параметрам регулятора и по параметрам системы с желаемым переходным процессом. В третьей главе. Предлагаются новые методы синтеза САУ с m-входами и n-выходами в области канонических преобразований и в пространстве состояний системы, на основе исследования апериодической робастной устойчивости САУ градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова, который позволяет решить задачу анализа и синтеза САУ комплексно, а также одновременно получить САУ устойчивые, робастные и требуемого качества. В четвертой главе. Применение разработанного метода синтеза апериодической робастной устойчивой САУ на базе градиентно-скоростного метода вектор-функций Ляпунова на примере системы четвертого порядка показывает эффективность, простоту, надежность и работоспособность нового научного метода решения задачи синтеза САУ. Синтезирована апериодическая робастно-устойчивая САУ симметричным космическим летательным аппаратом градиентно-скоростным методом вектор-функций Ляпунова. Результаты имитационного эксперимента на модели подтверждают все теоретические результаты САУ космическим летательным аппаратом. В заключении были приведены выводы по проделанной работе в рамках диссертации, даны рекомендации. Содержание диссертации завершается списком использованной литературы и приложениями. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю профессору кафедры «Системный анализ и управление», доктору технических наук Бейсенби Мамырбеку Аукебаевичу, зарубежному научному консультанту заведующему кафедры «Систем управления» Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники, к.т.н., доценту, Маркову Александру Владимировичу (г. Минск, Республика Белоруссия), который оказывал помощь и консультировал в ходе научных исследований.
Отзыв зарубежного консультанта
Заключение комиссии по этической оценке исследований
Решение диссертационного совета
Защита диссертации: https://youtu.be/a8VJC55J23c?si=swMqWmDShEiKohD1
