Крюков Е.И., Леонов И.В., Тимофеев Г.А. - Использование ЭВМ в курсе ТММ (1074005), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Прог рамка Оодерккт облкрную быблыотеку, типовых функцконаеьных бло- кОВ» поэволлхефю ЯОделыровать дарреренцдэлькме уравненкяр раэ лкчвке нелвнейныв эавионмооты К внеюыые вовдейОтвнК. МодвларуВМЭЯ Овотэма ДОЛКна бытЬ ПРВДОтаВЛВНЯ В ВИДЯ ОтРУКтУРНОй ОХЕМК» ооотоВЩЕй ВЭ тнновых блоков, Кекдому блоку отруктуряой охемы необходимо приововть окой комар - ВРонэвольное целое полокятельяое чноло, эа иоключэнвем 101 н 1(»Э, которым ооотввтотвуют . оигнелн 1( 6 ) к й .
Дкнамкчеокен окотема опкомваетоя в внде таблицы, в канной отроке которой укаэываетоя номер блока, его ткп, номера модных окгналов н параметры. Ткп блока опрвдел»~- втек по табл. 2. у=с и Веоовой оумматор ' урсуоуус ~~+снег 3 1 1 1 о з з 10 П 12 1З оумыатор Поюеком Экопонента Логарщфе у' = ~у ' ~е ' ~3 у р су иу с,, и, +сли у у К рс ысг~ с " у,у и р су й (сли р с ) а»сулу (,иу су у' й»р р» У дюфг 1 ! Умнокенке Деленые р» р рру ° С~л ~* и,/ру„ о о у =у» а с<и,иу, рыл) Нерекюеченве (и иулб (иу суу >с Вапамнкаякв мако.
Вначеккя у»»раас»ыуй) и„, >су ау (б/ я„~" с, р - выхцп. я - вход, С - кцреметр ткпожк блоков. Номер окгнела монет.быть отрицательным чколом, В этом олучве выходкой онгнвл ооответотвуюцего блока беретоя о обратным ВКЕКОМ. Ваэн номер ВХОДНОГО октыапа не оовпадает по абоолютной велвчвне ик О одным номером блока шп~ комеоом 101 ы 102, то входной оыгнвл пркакмветоя нулевым. Входные давние формкруютоя В ввде ведений, по которым программа Выполняет определенные 1Э Нр,олжение таблицы 3 Время надаедрсвания Метод иятегрпроваппы йег интегрирования Х - левый, 2 - неящщй Еритерий; выход слона Номер блока Номер пареметра Ответы польвоватаея Вопросы НОМ Начальный мег по Х-му параметру реипи Оптими88ции Нрзтерий не больше йиыимиеировать крите- рий Номер чиаео моделирований Номер предпочтительно зариалта действия по вводу, и вспенив Расчету и Оптимизации иослеДУ6 1 мой системы.
Каждое з . навдое задание предотввляет собой набор чисел, первое из ысторых рнх лвлястся.номером звданин. В ведении на моделе оввние укезываптоя Время моделирования, ыех выдачи ревул1; татов~ метод и изг иптегрирсвзнияю Венера вводимых сигналов, втд выдачи результатов. льтатов. Б дивлоговом варианте пользователь получает изрокие воем Окне Возмоянссти пс оперетивпсму Взеимодействип о НОМ. Оы монет, па основании тое:ьпо что псиучепвых результатов, изменить структуру и параметры сиотем н оразу пе получить но-, вые результаты. Описание входного языка прогрвееее МОНС приведено В табл. 3.
3 а д а н и е 3 - Моделирсввниа НОНЕР быспа, Формирухшего иритерий чеотва; Π— вое хйитерии церечислевы Номера блоков и пареыетров„опредЕЛЯ- хщих очередной оптшмизируемый параметр; О, воли всв переметры перечнолены Х - автоматический, 2 - диалоговый, 3 «звиаячить оптимвзвцвп Х - первый вариант лучше, 2 - Второй Вариант лучше, 3 - эеыончить оптимива- ЦНП П ДПЗЛОГОВОМ РЕЛИНЕ Надааиз 3- НОПеп Работы о прстрнемой Ыоделировение оистемн осуцествляется путем численного решения 68 уравнений, в программе МОНС реализованы яввый и неявный методы иптегрированан Рунге-Хутта второго порядка, Орименепие яеяеысго метода поввояяет еййективяо раоочитать снстемы, имеющее больной разброс постоянных времени. Оптимизация динамической австемы выполыяетсл путем поочеРелпсй мнпзынесянв ИРитеРпев Оптшеаввяостн.
Очередной критернй иияинизпрует с учетом ограппчепий, ныледыввеаых яа оотельыые 21 ырвтерня и на оптвмвзвруемне паремвтам. Мрвтервн оптюеальлоотв формируются в виде выХоДных овтневов блоков. Оптимизировать мовно пареметрн любых блоков. В прогретые МО)(0 реаивзовены дза метода одномерной минимвзвции (метод деленны шага и метод квщиратвчной ввтерпслвцвв) ы два новых метода мнянмнзасдв Функщап несхолькпх переменных (олучайэый повоы с эдаптацыей п метод вращения).
Опнвем метод случайного понсяа с адаптеюней, который моянс такзе наэыватЬ Методом д6$ОрмпРуВМОГо азлГЧСояэю. Мз текущей точки попова делаем пробвый шаг, равный 5; А )а; где Яа - матрица а каа . у, - олучайвый вептор, равяомерпс распределенный ыа псверхясстп аз -мерной сферы едапнчыого рщзяУса. Ваша Нат Неудатмай, то пробуВМ ЯВГ В цзотнвонсвоаыСМ Паправззявв.
Есвн ОМНЫ ПЭ ПРобных магов оказзЛОЯ удазмам, то прОИээодвы спуск в выбревнсм направвеяни о возраотаюзнм ЯВГСМ (кзыднй пооледующвй шег делаем в два раза больше предпдпзего). В результате уолучаеы точку повсыа (0.1) Матрица Я спредеяяет аь -мервйй эллвпОонд, на псвзрлаоотя которого раоположвнн пробвые случвйвые точки. От фогааы ы ОРпеятецвн этого эллвпсонда существенно эаввсвт ЯЪйектнвиость ыоысЯа. )(ля повнвепня м)аВептввпоотя вводвтоя едаптеида матрвпп по форнуле М 1 аа а.
' (6,2> Пара' 0 б. Ка' " 0$ Л Ж а ° 6 3"а' М О. При этом преобразоваввн эллнпсовд рзотвгяваетон (ВОЛЫ)уь1) ылн снвмеется' (есля /; щ 1) в направления вектора 5 ° оотввавоь неизменным в ввпревлвйнях, Ортогонаньвых Х . Топим образом, эллипсоид рзстягвваетсп в удачных и спнмеется в неудачных ж- ПРВВЛЕВЫЯХ, бызгсдаРЯ чаеу оы орвептырУетоЯ в нвправпенни овра. га 4уинцнв'начеотва. Опыоеммей ыетод ЛВГяо обобщается двя ЫВЯШ- ынзвцвя 4уиацвя пре Наааман СГРааичепзй. Маг счнтается удачнана, аслы й новой тмнае выполилютоя сгрэянчеявя в значвппе Фуяюзвя пачества в псй Меньше, ЧВМ В Препедущей. В дналоговсаа.варпвяте программы метод попользуется длн гвалсгсзой опзиыйэапвв пс вен= ториощу крствриэ..В этом случае пользователю предьнэлевтся два выборе тумтеуыеэ, Вычволэпвнн В ДВУХ Равных тоннах.
По реэвынш ПОЛЬЗОВВГЕВЯ ВСРЕХОДЯт В ВозУю точку ьовсва лабо осеевлвют точву ПОЬСВВ аааэпзен. 32 Прыыер нопсльзОИВЯЯЯ М(у(С прэвсдатсп . Ва 10 Зпачятельную часть времени совремсввнэ наины работахш О ' честны Изменением реывма работы, о чередсвеннем разгона, кратновременного уотеновнмвегооя реввыа ы тормовенвя. Производительность мешин, у поторых время резгояа ссввме(ыютоя со временем Работы 3 УотзнсзпзшемсЯ Репвмеа ОПРеделЯВтсЯ Я6 тсльно номвпельвой мощноотью, нс в ллительвоотью разгона, Теням образом, ооырещенве времена разгона является зпачвчельным резервоы роста проиэводвтельносты машин. ллвтзвьясоть периода разгона любОй Вщюапя НЕ МОжвт батЬ МВПЬШВ Онрвдспввпсй ЫВНИМЗЛЬВОИ ВЕЛИ- чины в Оэязв о ограниченной мощностью дзвгателя машинного агрегата. жпючевщего в себя такые передаточвнй в всполнктельяый ыехеянзм (сы.
ряо, 1), Прнненеыве двигателя значительно баэьней поминальной мощностп, чем зто необходвыо для работы мзпщнного агрегата в установившемся рехвме, с целью оокрвщевия врецени рззгона Яе всегда целесообразно, твп ыек требует увелнчепвя габаритов, веоа ы стоимоотв. Чрезмерное увелвченпе запаса ыощпоотн дввгатвлаьмаюынного агрегата црнвсдвт тэкнв к недогрузке вгс в уотзяовпвщемоя рвнвме работы и, как следствие, и снваеывю екоыомичноотй и псвышенвю рзсхода энергнн. современны ВРВМВНВ Разгона машинного агрегата мозно добвться пнбором оптзнельвых параметров пвредаточпого мехсннзма, согласующего харвктеряствап двигателя и ысяолнителаьыого ыехепвзма. Парэмеци передаточного ыеханЯвма будут оптвывльвыми по быстродейОтвяп, есЛн бпэ Обеспеывввют мвпимальясе Время Рьзгсна ЗВШИЯНОГО атрВГЯ та при в~данных характеристиках двигателя и вспсляательпого механизма.
В качеотве прнтерия оптвмальностх прв сннтеве передаточного мехвнвзма, Оптвмального по быотродействню, монет быть прщвято угловое ускоренне вли время разгона машинного агрегата, хьрактервзумзее его двчсмвчеокве качества (рве. 7). Задача оптвыизецнв разгона машиниогс,агрегата состоит в определения пвреиетрон ПереяатсчнОГО МСХОпвзма, обеопечввающих мннвмум ырнтерия оптнмальвостн - времене разгона аазмвнного агрегата, Оонсэзой хциктеристнысй любого механизма, однозначно определвючей его кяпематнчеокве свойства, является киисматвческая 23 переката'инея функцня керэога ро- да, предстазллхщал отношенне ско- Х растай выходного з эходнсео 1 звеньев.
#ля зубчатых мехеяпэыов такой характернотнкой являетая ~»изи передаточное отношенке. Задача дннаывчеакого свнтеза оптныачь ного по бяотродейать.пп зубчатого мехакыыма аэоднтая к определепны аптыыаиьнои о передаточкоя го атксшвншя, по катороыу н даль' нейшем надетая проектвроэеяпе Црсг Й Ц механнэма методеын геоютрнчеа- кого сзптвза. Таяны образам. эаРко, 7 дача оптнмяэвцпк разгона мвшнн- кого агрегата будет одяопараыетрнчеакой, репаеыой эарьнроэеяпем всего лышь одного пареметрпередаточного откованны, язляицегоая з процеоое оптвмнзацвз пе» эавнавыым переменным.
Прп аквтеэе передаточного мехавнэма огранкченявыы могут язлатьоя меканыельно довуотвмое эначенмв передаточного отношения нв конатруктниипих оаоореыеннй, неэозиисхпоать преэышеннк максимальной окороаты днкгателя к др Нниирямер» окорасуь эра щення зала днэельного дзэгателя ке макет преэоахадвть велвчвпы, определяемой азтоматнчеакпм регулятораы. Математнчеокая модель машвнкого агрегата, предатвэпяищан оовакупяостн»формул, связымшщпх эначеквя крктеряя оптнмвльнооиз (ьремекп разгона) а эарьвруемнм в процвоое оптшикзэцвн параыетуж (передаточным атяошеннеы), монет биить различной по степени олскноатк. Праатейшей дннемвчеакой моделью мапкнного агре- , гага, предатаэлепкого на рна.
1, лвляетоя онатема а кесткпмк ээеньиыв, аостопиак нэ дэвгателя с моментам инерции .У н напол- и нвтельного мехеннэма а моментом иперцвв 3~, оэээанвых передаточины механизмом, моменты ннерцпы звеньев которого учктмзаштоя ари расчете ~~ н ~~ . Математическая модель машннваго агрегата, предстаэлаииея связь хрнтеркя оптвмальнаотв быатродействвя иыаииннаго агрегата (эреыенв его разгона) с параметром оатнмвзаппп (передаточэым отноменнеы) макет бить получена пэ ревекка дифйеренпнаиьнпго уразыенкя дэпкенкя звена прнведекпя, ко- 34 тороп прн поатоянком в процессе разгона передаточное отнаш нмеет ввд ,у ~и) -;р~ =, у ~п~ии ~, /)»и (7.1) где „У ~пи) 0и (7.З) ауиыарпый прнведевннй к залу нсполннтельного ыеханызма момент вперены ывшвнпаго агрегата» яапнищвйоя постоянным длн зубчатых ыехшиээыоэ а нензменным н процессе разгона передаточным отно- шеннем, з процессе оптнмнэацвн раааматрввэетая кэк фувкцня не- эвэвсвм»ого параметра - передаточного откапенпя, Ссф ща йф) (7.3) М ' (ии) * И ии- И (7.4) аумнерный прнэеденный момент, тапке яеляошийся з процеосе оптимнэецпз функцней передаточного откованна, Ы с»»л Р * с~с (7А) углозоа уакоренне эапа пополнвтельного ыеханнэыа - звена прзэпдеязки ш~, с»иу, /»~и, ~»ур - скорое'ин врещення валов н моменты двпга- телн я наполнктельяого мехеяпэма.
Провнтегрнрувм дыффереяцнальное ураэяекне (7.1), прнквыан в нвчаиьвнй ыаыеят ь' О» с»фг и»~~~ - начаиьнвя угловак ако- роать звена прыэедення. В общеы случае суммарный прзэеденюий ыивиект будет фуккцней кек передаточного отношения» тек'н ако- раатк двпяення. Поэтому для ннтегрнрсввннн дв~арвнпхелького . уравкевш дэзкеввн необходлмо акать зввнанмоать апл (моментов), действуищпх э мвннняоы агрегате, ат скороатн.
)(ля упрощенвя реяекня примем, 'что моменты дыигатвлн й1 н иойопнетельпого ые- хапкэма Мй являштая поатоякнымн, не эазнснщвмн от акораотк (это допущекке опрвэедлвва для некого(иих дпнгателей, капрнмвр„ для дпэелн). В этом олучае пркведеняне моменты могут быть вы- яесенн пз-пад знака нптегрврованвя н время разгона мешвннаго агрегата да заданной кочечной акароатни»~~, зала запалнктель- кого ыехакззыа будет ,7 ~~и! ии'г,(у —,l Рг' Гии глас В результате ннтегрэравакзн получено иыракенке, свнэыэв- 26 где -4 44 (7,й) (7.9) 4 тк з мя разгона) о Оиткмкзнруенпм юнее крктеркй оиткмвльзоотн (время е аточкнм отаонеквем), оиреде ллкмнм Орммвркнй щммде ммв4мняого агрегата: щммденкмй момент н момент инерции м (7,7) ХЛОР и - 44 Я 44 4444 44" О " 444 44Ч Г "44 Л444 «44! 44/,444!О 4 ~Я 4~" Г дПМП4ЕОВ Рав гока ммйпяного р гата.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
