Optimization of energy-shaping control of port-controlled Hamiltonian system

Abstract

This paper raises the problem of finding the optimal parameters of a port-controlled Hamiltonian energy-shaping control system (ESCS). For solving this problem it is proposed to supplement the ESCS synthesis procedure with parameterization by shaping the desirable characteristic polynomial of a closed system. In order to verify this method, the synthesis of a modal regulation system and the ESCS controlled by a direct-current drive was carried out, and a number of comparative studies were conducted. The obtained results confirmed the feasibility and effectiveness of the application of the proposed structurally parametrical synthesis procedure of the ESCS. Розглянуто проблему знаходження оптимальних щодо заданого критерію параметрів системи енергоформуючого керування (СЕФК) у гамільтоновому представлені. З метою її вирішення запропоновано доповнити процедуру синтезу СЕФК параметризацією шляхом формування бажаного характеристичного поліному замкненої системи. Для перевірки підходу проведено синтез системи модального регулювання та СЕФК електроприводом постійного струму, а також низку порівняльних досліджень, в результаті чого підтверджено доцільність та ефективність застосування запропонованої процедури структурно-параметричного синтезу СЕФК.