- Частотный метод анализа автоколебаний и прохождения внешних управляющих и возмущающих воздействий через релейную систему, основанный на предложенной автором новой частотной характеристике - ГВРС. Связь свойств ГВРС с возможностью существования автоколебаний, параметрами автоколебаний, параметрами осредненных движений, возможностью существования скользящих режимов, астатизмом системы, индексом передаточной функции объекта управления. Условия локальной орбитальной устойчивости возможных периодических решений.
- Методы расчета ГВРС для различных видов описания систем (матрично-векторное, передаточная функция, разложение на простые дроби) и различных типов систем (линейные и некоторые нелинейные, статические и астатические, с запаздыванием), включая аналитические зависимости, алгоритмы и программное обеспечение для вычисления ГВРС.
- Методы анализа движений, возникающих в системах со скользящими режимами, включая анализ высокочастотных вибраций и осредненных движений, при наличии паразитной динамики (в виде динамики датчиков и исполнительных механизмов) в системе. Адаптацию метода ГВРС для анализа скользящих режимов в системах с переменной структурой (при отличном от релейного управлении).
- Методы анализа движений, возникающих в системах со скользящими режимами второго порядка, включая анализ высокочастотных вибраций и осредненных движений, при наличии паразитной динамики (в виде динамики датчиков и исполнительных механизмов) в системе.
- Метод синтеза корректирующих устройств в релейных автоколебательных рулевых пневмоприводах, основанный на целенаправленном изменении формы ГВРС пневмопривода путем введения соответствующих корректирующих устройств.
- Метод идентификации динамики объектов управления, а также «параметрический» и «непараметрический» методы проектирования (настройки) ПИД регуляторов в распределенных системах управления технологическими процессами, основанные на применении двух вариантов релейного теста с обратной связью.
- Метод анализа динамической и параметрической точности наблюдателей состояния на скользящих режимах, базирующийся на применении метода ГВРС к построению моделей высокочастотных вибраций и осредненных движений в наблюдателях.
1.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, Discontinuous Control Systems: Frequency-Domain Analysis and Design, Boston, Birkhauser, 2009, 212 p.
Статьи в периодических изданиях по перечню ВАК
2.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, A. Pisano, and E. Usai, “On the transfer properties of the “generalized sub-optimal” second order sliding mode control algorithm,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 54, No. 2, 2009, pp. 399-403.
3.Бойко И.М. [Текст]/ L. Aguilar, I. Boiko, L. Fridman, R. Iriarte, “Generating self-excited oscillations via two-relay controller,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 54, No. 2, 2009, pp.416-420.
4.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko “Oscillations and transfer properties of relay servo systems with integrating plants,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 53, No. 11, 2008, pp.2686-2689.
5.Бойко И.М. [Текст]/ I. Castellanos, I. Boiko, L. Fridman, “Parameter identification via modified twisting algorithm”, Internat. J. Control, Vol. 81, No. 5, 2008, pp. 788-796.
6.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, I. Castellanos, L. Fridman, “Analysis of response of second-order sliding mode controllers to external inputs in frequency domain”, Internat. J. Robust and Nonlinear Control, Vol. 18, No. 4-5, 2008, pp. 502-514.
7.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Autotune identification via the locus of a perturbed relay system approach,” IEEE Trans. Control Sys. Technology, Vol. 16, No. 1, 2008, pp. 182-185.
8.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, I. Castellanos, L. Fridman, “Describing function analysis of second-order sliding mode observers”, Internat. J. System Science, Vol. 38, No. 10, 2007, pp. 817-824.
9.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, A. Pisano, and E. Usai, “Analysis of chattering in systems with second-order sliding mode,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 52, No. 11, 2007, pp. 2085-2102.
10.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Analysis of closed-loop performance and frequency-domain design of compensating filters for sliding mode control systems,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 52, No. 10, 2007, pp. 1882-1891.
11.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, A. Pisano, and E. Usai, “Performance analysis of second-order sliding mode control systems with fast actuators,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 52, No. 6, 2007, pp.1053-1059.
12.Бойко И.М. [Текст]/ И.М. Бойко, “Алгоритм самонастройки ПИ регулятора,” Изв. Тульского гос. университета. Серия "Вычислительная техника. Информационные технологии. Системы управления". Вып. 3. Системы управления. Том 1. - Тула, ТулГУ, 2006. - С.48-59
13.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko and L. Fridman, “Frequency domain input-output analysis of sliding mode observers,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 51, No. 11, 2006, pp. 1798-1803.
14.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, R. Iriarte, A. Pisano, and E. Usai, “Parameter tuning of second-order sliding mode controllers for linear plants with dynamic actuators,” Automatica, Vol. 42, No.5, 2006, pp. 833 – 839.
15.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko and L. Fridman, “Frequency domain analysis of second order sliding modes” in Advances in Variable Structure and Sliding Mode Control, C. Edwards, E. Fossas, L. Fridman (Eds.), Springer-Verlag, 2006, 411 p.
16.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Analysis of sliding modes in the frequency domain”, Internat. J. Control, Vol. 78, No. 13, 2005, pp. 969-981.
17.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko and L. Fridman, “Analysis of chattering in continuous sliding-mode controllers,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 50, No. 9, 2005, pp. 1442-1446.
18.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Oscillations and transfer properties of relay servo systems - the locus of a perturbed relay system approach”, Automatica, Vol. 41, No.4, 2005, pp. 677 – 683.
19.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, and M. Castellanos, “Analysis of second order sliding mode algorithms in the frequency domain,” IEEE Trans. Automatic Control, Vol. 49, No. 6, 2004, pp. 946-950.
20.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Frequency domain analysis of fast and slow motions in sliding modes,” Asian Journal of Control, Vol. 5, No.4, 2003, pp. 445-453.
Публикации в рецензируемых непериодических изданиях
21.Бойко И.М. [Текст]/ И.М. Бойко, В.А. Каинов, "Синтез линейных корректирующих устройств в релейной автоколебательной системе управления," Моделирование и оптимизация систем автомат. упр. и их элементов, Тула: ТулПИ, 1990, с. 31-36.
22.Бойко И.М. [Текст]/ И.М. Бойко, В.А. Каинов, "Синтез корректирующих устройств в релейных системах," // Автоматические приводы и системы гидроавтоматики, ЛДНТП, Ленинград, 1989, с. 20-26.
23.Бойко И.М. [Текст]/ И.М. Бойко, В.А. Каинов, "Годограф чувствительности релейных систем управления," Моделирование и оптимизация систем автомат. упр. и их элементов, Тула: ТулПИ, 1989, с. 36-41.
24.Бойко И.М. [Текст]/ И.М. Бойко, "Методика синтеза несимметричных допусков на параметры систем управления," Приборы и системы автоматического управления, Тула: ТулПИ, 1989, с. 22-26.
25.Бойко И.М. [Текст]/ И.М. Бойко, В.А. Каинов, "Распределение допусков на параметры пневмо- и гидроприводов," // Новое в проектировании и эксплуатации автоматических приводов и систем гидроавтоматики, ЛДНТП, Ленинград, 1987, с. 77-82.
26.Бойко И.М. [Текст]/ В.А. Каинов, И.М. Бойко, Чувствительность и точность динамических систем, Тула, 1988, 100с.
27.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Analysis of closed-loop performance and frequency-domain design of compensating filters for sliding mode control systems,” in Modern Sliding Mode Control Theory: New Perspectives and Applications (Series: Lecture Notes in Control and Information Sciences), G. Bartolini, L. Fridman, A. Pisano, E. Usai (Eds.), Springer-Verlag, 465 p., 2008.
28.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, A. Pisano, and E. Usai, “A comprehensive analysis of chattering in second order sliding mode control systems,” in Modern Sliding Mode Control Theory: New Perspectives and Applications (Series: Lecture Notes in Control and Information Sciences), G. Bartolini, L. Fridman, A. Pisano, E. Usai (Eds.), Springer-Verlag, 465 p., 2008.
29.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Analysis of sliding modes in the frequency domain,” in Variable Structure Systems: from Principles to Implementation, A. Sabanovic, L. Fridman, S. Spurgeon (Eds.), IEE, 408 p., 2004.
Статьи в изданиях международных конференций
30.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “On convergence rate of second-order sliding mode control algorithms”, in Proc. of the 17th IFAC World Congress IFAC 2008, Seoul, Korea, 2008, pp. 491-497.
31.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, A. Pisano, and E. Usai, “On the transfer properties of second-order sliding mode control systems”, in Proc. of the 17th IFAC World Congress IFAC 2008, Seoul, Korea, 2008, pp. 3823-3829.
32.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Non-parametric tuning of PID controllers via second-order sliding mode algorithms”, in Proc. of the 17th IFAC World Congress IFAC 2008, Seoul, Korea, 2008, pp.6214-6219.
33.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “On Fractal Nature of Parasitic Dynamics in Sliding Mode Control,” Proc. 2007 American Control Conference, New York, USA, pp. 3819-3824.
34.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Dynamical Model of the Claus Process and its Identification,” Proc. 2007 American Control Conference, New York, USA, pp. 2260-2264.
35.Бойко И.М. [Текст]/ L. Aguilar, I. Boiko, L. Fridman, R. Iriarte, “Periodic motion of underactuated mechanical systems self-generated by variable structure controllers: design and experiments”, Proc. 2007 European Control Conference, Kos, Greece, pp. 3796-3801.
36.Бойко И.М. [Текст]/ I. Castellanos, I. Boiko, L. Fridman, “Parameter identification via second-order sliding modes,” Proc. IEEE 2006 Conference on Decision and Control, San Diego, USA, 2006, pp. 1605-1610.
37.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko and L. Fridman, “Frequency domain input-output analysis of sliding mode observers,” Proc. 2006 American Control Conference, Minneapolis, USA, 2006, pp. 2628-2633.
38.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, I. Castellanos, and L. Fridman, “Describing function analysis of second-order sliding mode observers,” Proc. 2006 American Control Conference, Minneapolis, USA, 2006, pp. 2616-2621.
39.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko and L. Fridman, “Frequency domain analysis of second order sliding modes,” Proc. 2006 American Control Conference, Minneapolis, USA, 2006, pp. 5390-5395.
40.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Refinement of periodic solution obtained via describing function method,” Proc. 2006 American Control Conference, Minneapolis, USA, 2006, pp. 1517-1522.
41.Бойко И.М. [Текст]/ L. Aguilar, I. Boiko, L. Fridman, and R. Iriarte, “Output excitation via second-order sliding modes to generate periodic motions for underactuated systems,” 2006 International Workshop on Variable Structure Systems, Alghero, Italy, 2006, pp. 359-363.
42.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Frequency-domain design of compensating filters for sliding mode control systems,” 2006 International Workshop on Variable Structure Systems, Alghero, Italy, 2006, pp. 322-327.
43.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “On non-reduced-order model of averaged motions in sliding mode control,” 2006 International Workshop on Variable Structure Systems, Alghero, Italy, 2006, pp. 316-321.
44.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, I. Castellanos, and L. Fridman, “Analysis of response of second-order sliding mode control systems to external inputs,” 2006 Internat. Workshop on Variable Structure Systems, Alghero, Italy, 2006, pp. 172-177.
45.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, N. Orani, A. Pisano, and E. Usai, "Oscillations analysis in nonlinear variable-structure systems with second-order sliding-modes and dynamic actuators”, in Proc. of the 16th IFAC World Congress IFAC 2005, Prague, Czechia, 2005.
46.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman and R. Iriarte, “Analysis of chattering in continuous sliding mode control,” in Proc. 2005 American Control Conference, Portland, USA, pp. 2439-2444.
47.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, A. Pisano, and E. Usai, “Performance analysis of second-order sliding-mode control systems with fast actuators”, 8th. International Workshop on Variable Structure Systems, September 2004, Spain, Paper No. f-07.
48.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, R. Iriarte, A. Pisano, and E. Usai, “Shaping of chattering in 2-SMC with dynamic actuators”, 8th. International Workshop on Variable Structure Systems, September 2004, Spain, Paper No. f-39.
49.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, E. Usai, and A. Pisano. “Oscillations in feedback control systems with fast actuators driven by the second-order sliding-mode ´Suboptimal´ algorithm,” 43rd IEEE Conference on Decision and Control, Bahamas, 2004, pp. 5285-5290.
50.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, L. Fridman, and R. Iriarte, “Analysis of steady-state behavior of second order sliding mode algorithms,” in Proc. 2004 American Control Conference, Boston, USA, pp. 632-637.
51.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Analysis of modes of oscillations in a relay feedback system,” Proc. 2004 American Control Conf., Boston, USA, pp. 1253-1258.
52.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Autotune identification via the locus of a perturbed relay system approach,” Proc. of 2003 American Control Conference, Denver, CO, USA, 2003, pp. 4385-4390.
53.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Analysis of sliding mode control systems in the frequency domain,” in Proc. American Control Conf., Denver, CO, USA, 2003, pp. 186-191.
54.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Input-output stability analysis of relay servo systems,” Proc. of 2001 American Control Conference, Arlington, VA, USA, 2001, pp. 3737-3742.
55.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, “Application of the locus of a perturbed relay system to analysis and design of relay servo systems with nonlinear plants,” Proc. of 2001 American Control Conference, Arlington, VA, USA, 2001, pp. 1527-1532.
56.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, "Application of the locus of a perturbed relay system to sliding mode relay control design," Proc. of 2000 IEEE International Conference on Control Applications, Anchorage, AK, USA, 2000, pp. 542-547.
57.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, "Application of the locus of a perturbed relay system to chattering mode relay control design," Proc. of 2000 American Control Conference, Chicago, IL, USA, 2000, pp. 1235-1239.
58.Бойко И.М. [Текст]/ I. Boiko, "Input-output analysis of limit cycling relay feedback control systems," Proc. American Control Conf., San Diego, USA, 1999, pp. 542-546.
Патенты
59.А.с. № 1444935, H03K 17/60. Переключающее устройство, Бойко И.М., Каинов В.А., Фимушкин В.С., 1987.
60.Патент США № 7035695, G05B 13/02. Метод и устройство для настройки ПИД регулятора, Бойко И.М., 2006.