Скачать 1.56 Mb.
|
ГД
(10) I – момент инерции якоря двигателя и приводимости в движение рабочего механизма (Р.М.), Ω – угол поворота двигателя, - момент нагрузки
(11) - Э.Д.С. генератора, - Э.Д.С. двигателя, с – коэффициент пропорциональности. Подставим Eг и Eд в (2) (12)
Возможны следующие режимы управления Р.М. а) за min время разогнатся до заданной скорости, б) совершить заданную работу за min время, в) переместить механизм из одного положения в другое за заданное время при min потерях в цепях управления и якорной цепи. Осуществление каждого из этих режимов управления затруднено целым рядом ограничений.
(14) где T – допустимая температура.
(15)
, , (16) где и - заданные числа. Критерий эффективности режимов “а” и “б” (17) Начальными и конечными состояниями системы “генератор–двигатель” является положение Ω и частота вращения вала двигателя, токи и в начальный и конечный моменты времени , , , (18) , , , (19) Оптимальным программным управлением являются законы изменения напряжений E1(t) и E2(t), удовлетворяющих ограничениям (15), при которых система “генератор–двигатель” переходит из состояния (18) в состояние (19) и при этом функционал (17) принимает min значение и выполняются ограничения (14) и (16). Для режима “в” минимизируемый фнкционал имеет вид: Для удобства запишем уравнение системы “генератор–двигатель” с учетом следующих обозначений , , , , , (20) Для простоты положим, что численное значение и равны, т.е. , тогда . Из (10) с учетом (12) , , Пусть , . Из (13) , , Таким образом, уравнения системы оптимальным программным управлением, например, для режима “а”, будут функции и , такие, что Р.М. за минимальное время переместится из состояния , в состояние , где , , , , , .
а) неточная реализация начальных условий (2) и (3); б) неполная информация о внешних возмущениях, действующих на систему; в) неточная реализация программного управления и т.д. Поэтому реальное движение описывается функциями: , , (21) где Δx(t) – отклонение (возмущение) фактического движения от программного, ΔU(t) – отклонение реального управления от программного. О погрешности Δx(t) известно лишь, что она удовлетворяет неравенству , (22) где ε – известное число. Подставим выражение (21) в уравнение (1): (23) Вычтем из уравнения (23) тождество . В результате получили уравнение возмущенного движения . Если функцию разложить в ряд Тейлора в окрестности точки , то уравнение примет вид: , (24) где , (знак означает, что частные производные вычисляются в т. ) Отбрасывая в (24) нелинейные члены, получим уравнение первого приближения (25). Решение уравнения (25) при начальных условиях (2) и (3) описывает отклонение реального движения от программного в каждый момент времени. Для количественной оценки этих отклонений используют значение интеграла (26) где q – положительное число. Интеграл (26) характеризует “расстояние” реального движения от программного и является мерой близости этих движений. Используем ΔU(t) для сближения этих движений, тогда ΔU(t) называется стабилизирующим управлением. Таким образом, результирующее управление состоит из программного и стабилизирующего управлений. Подставляя это выражение в (6), получим ограничение на стабилизирующее уравнение . (27) Обычно . Это объясняется тем, что программное управление обеспечивает основное (программное) движение системы, а стабилизирующее управление лишь компенсирует малые отклонения от программного движения, обеспечивая требуемую точность осуществления программного движения. В связи с этим часто вместо ограничений (27), определяющих допустимый “расход” стабилизирующего управления в каждый момент времени, накладывают на стабилизирующие управления интегральные ограничения (ограничения на “энергию” управлений). . (28) С учетом ограничений (28) будем вместо (26) рассматривать критерий качества стабилизации (29) где γ – определяется значеним Ju. Стабилизирующее управление предназначено для минимизации интеграла (29) и определяется как функция переменной состояния и времени ΔU(t)=ƒ[Δx(t),t]. (30). Теперь можно определить понятие оптимального стабилизирующего управления, как функции переменных состояния и времени, при которых на движение системы (25), возмущенного произвольными начальными отклонениями (2) и (3), показатель качества (29) принимает наименьшее значение. Примечание. Стабилизирующее управление реализуется регулятором, который является сложным динамическим устройством, состоящим обычно из трех компонент:
Уравнения (25) – это уравнения физического объекта вместе с измерительными и исполнительными устройствами регулятора. При этом Δx(t) – выход измерительного устройства, а ΔU(t) - вход исполнительного устройства. Уравнение (30) описывает устройство реализации алгоритма управления. Для упрощения терминологии будем называть уравнениями объекта уравнения (25) и (24) известной (неизменной) части системы, состоящей из объекта и элементов регулятора. Уравнением регулятора будем называть уравнение (30), описывающее неизвестную (подлежащую определению) часть системы, состоящую лишь из устройства реализации алгоритма управления.
Δx(t) x0(t) x(t) ΔU(t) U0(t) U(t) Задатчик программного управления Объект Задатчик программного движения Регулятор Объект вместе с задатчиками программного управления и движения образуют систему программного управления, а объект вместе с регулятором – систему стабилизации программного управления. Различие способа функционирования системы программного управления и системы стабилизации состоит в следующем.
Понятия адаптивного управления
, в котором функция φ была достаточно хорошо известна, то в задаче адаптивного уравления объект будет описываться уравнением , где α – параметр неопределенности. Природа неопределенных параметров может быть различной: а) неточное знание математической модели объекта; б) неточная информация о программном движении, например, в случае, когда моменты перехода с одного режима работы объекта на другой неизвестны; в) разброс параметров в пределах технологических допусков; г) “старение” элементов объекта и т.п. Для того, чтобы отразить отношение оптимальных и адптивных систем друг к другу, все оптимальные системы делят на два класса: 1) с жесткой настройкой (без адаптации); 2) адаптивные. Оптимальные системы с жесткой настройкой разделяют на подклассы в зависимости от выбранного критерия оптимальности:
Оптимальлные адаптивные системы разделяют на подклассы в зависимости от способа адаптации:
|
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Фгоу впо сибгути. Раздел 1 Основы теории множеств. Раздел 2 Формулы логики. Раздел 3 Булевы функции. Раздел 4 Предикаты и бинарные... | Рабочая программа учебной дисциплины основы теории управления Дисциплина «Основы теории управления» относится к циклу профессиональных дисциплин, базовая часть. Для изучения дисциплины «Основы... | ||
Протокол 2 Дата 29. 09. 2012 Председатель: Грамотеева Н. А. Опорные... Опорные конспекты лекций по дисциплине «Риторика» для студентов специальности: 260502 Технология продукции общественного питания.... | Программа учебной дисциплины основы менеджмента для бакалавров по... «Основы менеджмента» для бакалавров по направлению подготовки «Юриспруденция» 030900 [Текст] / «Государственный университет управления»,... | ||
Курс лекций Концептуальные основы теории и практики управления человеческими ресурсами (8 час.) | Фгбоу впо «удмуртский государственный университет» физико-энергетический... Изучение основ теории методов, апаратурного оформления, примеров практического использования, областей применения, достоинств, ограничений... | ||
Кафедра иностранных языков Профессионально-ориентированное обучение... Утверждено на заседании Совета Института иностранных языков (Протокол №11 от 24. 05. 12) | Кафедра иностранных языков Профессионально-ориентированное обучение... Утверждено на заседании Совета Института иностранных языков (Протокол №11 от 24. 05. 12) | ||
Конспекты лекций по дисциплине: «социология и политология» Раздел I. Социология Информация о технологии обучения и использовании мультимедийных материалов. Перечень и описание предлагаемых курсов: проектирование... | Вопросы к зачету по дисциплине «Ораторское искусство» для студентов заочного отделения Опорные конспекты лекций по дисциплине «Риторика» для студентов специальности: 260502 Технология продукции общественного питания.... | ||
Конспекты по тематике лекционных занятий и ответы по темам лекций По дисциплине «История психологии» для студентов третьего курса, обучающихся по специальности 030301. 65 «Психология» на 2011-2012... | Рабочая учебная программа по дисциплине «Основы экономики» Фгбоу впо «Уральский государственный педагогический университет» Екатеринбург, 2012. – 53 с | ||
Национальный проект – производство гениев Опорные конспекты лекций по дисциплине «Риторика» для студентов специальности: 260502 Технология продукции общественного питания.... | Рабочая программа По дисциплине: Теория государства и права Для специальности:... | ||
Урок в 8 классе по теме «Квадратные уравнения» Опорные конспекты лекций по дисциплине «Риторика» для студентов специальности: 260502 Технология продукции общественного питания.... | 2. Конспекты лекций 32 Теоретический раздел включает в себя основные проблемы бытия, познания, человека, культуры и общества, рассматриваемые как в рефлексивном,... |