MIMO LQR/LQG: линейно — квадратичный и линейно — гауссовский регуляторы с практическим примером и кодом

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

16.12.2025 12:25:03 | Хабр

Хабы: Python, Инженерные системы

В статье представлена модель управления температурой и давлением на примере промышленного горизонтального автоклава периодического действия, используемого в индустрии по производству кормов для домашних животных.

Цель публикации — демонстрация методов оптимального управления (LQR) и стохастической фильтрации (LQG/Kalman Filter) для решения задачи точного поддержания режима в условиях взаимосвязи физических параметров (температура и давление в замкнутом объеме) и зашумленных измерений.

Проект реализован на языке Python в парадигме Model-Based Design, разделяющей физику процесса, модель управления и среду моделирования.

Он включает постановку задачи, описание решения и его программную реализацию в виде python-пакета, адаптированного для работы в Google Colab. Среда автоматически сохраняет все артефакты каждого цикла моделирования — конфигурацию и результаты.

Такой подход позволяет начать с практики моделирования (симуляции), чтобы затем с большим пониманием перейти к изучению теории, потенциально снижая порог входа в проблематику оптимального управления.

Модульная архитектура делает проект относительно универсальным шаблоном: заменив модель объекта, этот же каркас можно адаптировать для решения других задач MIMO-управления с той же размерностью. Будь то стабилизация мобильного робота (скорость/угол поворота) или управление полетом (тангаж/горизонтальная скорость).

Подробнее