lec_17 (962893)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

72

Лекция 17.

4.3 Основные типы самоприспосабливающихся систем для установившегося статического режима.

4.3.1. Задача управления, модель процесса и функция цели при статической оптимизации.

Задача статических самоприспосабливающихся (самооптимизирующихся) систем состоит в автоматическом согласовании (оптимизации) задающих воздействий объекта регулирования с целью обеспечить оптимальную работу в установленном режиме при наличии неопределенности или изменяющихся условий функционирования.

Приспособление в статическом режиме, как правило, осуществляется с помощью задающих воздействий. При этом целесообразно исходить из ос­новной модели управляемой системы, представляемой на рис. 4.9

Рис. 4.9

В модели учтено, что система включает в себя регулируемую и нерегулируемую части. Здесь имеет место управляющее воздействие u, изменяющее, например потоки входных продуктов и энергии, необходимых для автоматизированного производственного процесса. Воздействие х представляет собой выходные потоки или какие-либо другие параметры. Они для системы являются внутренними (например, температура или давление продуктов) и регулируются с помощью замкнутого контура или по разомкнутой цепи.

Конечным выходным сигналом системы является воздействие y, которое определяется в функции от х и возмущений z и . Причем возмущающее воздействие в значительной степени компенсируется системой регулирования, а возмущение z через систему регулирования не проходит.

Система регулирования должна обеспечить оптимальную работу объекта, т.е. должна доставить минимум или максимум некоторой функции , определяющей качество его функционирования. (Функцию называют функцией цели). Т.к. y зависит от сигналов х и z, то функция цели может быть записана в виде . При этом величина х с достаточной точностью может быть принята равной задающему воздействию , а задача управления при статической оптимизации будет состоять в отыскании задающего воздействия , которое при наличии возмущения z обеспечивало бы min или mах функции цели Q(x, z).

Теперь рассмотрим принципы построения статических самоприспосабливающихся систем, реализующих решение сформулированной выше задачи. Таким принципам являются:

• управление без обратных связей;

• регулирование;

• поиск и обучение.

4.3.2. Статическая самонастройка в разомкнутых схемах управления.

Если наиболее важные возмущения z, как внешние, так и внутренние, воздействующие на нерегулируемую часть процесса, могут быть измерены и на подготовительном этапе может быть получена зависимость целевой функции от них, т.е. , то возможен следующий путь решения задачи управления:

1. Из уравнения определяется входной сигнал , который при заданной величине z доставляет оптимум целевой функции: .

2. Согласно рассмотренной схеме процесса управления (рис. 5.12) для оптимального задающего воздействия контура регулирования х имеем: .

Таким образом, каждому возмущающему воздействию z может быть поставлено в соответствие оптимальное задающее управление . Реализовать это можно двумя путями.

Путь 1.

Уравнение программируется с помощью устройства, называемого преобразователем, (рис. 4.10)

Рис. 4.10.

Преобразователь обеспечивает решение уравнения , которое может быть представлено в виде следующей модели:

Коэффициенты уравнения а и b определяются на подготовительном этапе перед началом работы и вводятся в преобразователь.

Путь 2.

В этом случае весь диапазон возможных значений возмущающих величин z разбивается на интервалы. На рис. 4.11. это осуществлено на примере двух возмущающих величин: и .

Если попал в i-ый интервал, a в j-ый, то вектор возмущающей величины относится к ячейке ij. Каждой ячейке подобран соответствующий оптимальный сигнал управления . В этом случае преобразователь выполняет роль так называемого классификатора. Его задачей является классификация измеренного вектора возмущающего воздействия и подбор из таблицы оптимального задающего воздействия .

Рис. 4.11

Таким образом, как при использовании первого, так и второго пути на рабочем этапе имеется уже обученная система, для которой известна связь .

В рассматриваемом случае отсутствуют какие-либо обратные связи, дающие информацию о сохранении оптимума, поэтому данная схема есть разомкнутая схема статической оптимизации.

Итак, в разомкнутых системах статической оптимизации осуществляется автоматическое согласование задающих воздействий с основными возмущениями путем соответствующей координации их, осуществляемой на подготовительном этапе при использовании схемы разомкнутого управления.

Применение таких схем предполагает, что могут быть замерены величины, оказывающие значительное влияние на установившейся режим, что структура процесса известна для всего рабочего диапазона и неизменна во времени. Благодаря использованию принципа разомкнутого управления не существует проблемы устойчивости и обеспечивается быстрое согласование.

4.3.3. Статическая оптимизация с помощью регулирования.

Если изменение модели, например, вследствие внутренних изменений процесса, нельзя проконтролировать, то рассмотренный в пункте 4.3.2 способ управления не обеспечит оптимума. Он не применим и для случая, когда к началу рабочего этапа модель процесса еще неизвестна.

Во всех этих случаях возможно, аналогично рассмотренному в пункте 4.3.2 принципу, подавать на вход устройства регулирования рассогласование между заданным и действительным значение параметра и компенсировать его. Но в этом случае значение дает не преобразователь (он не эффективен из-за изменений процесса или отсутствия модели), а новая цепь регулирования по отклонению действительного значения целевой функции Q от оптимального , т.е. или, что проще – отклонение выходного сигнала у от , соответствующего значению . Статические характеристики объекта регулирования (прежде – нерегулируемая часть рис. 4.10) должны иметь вид, аналогичный приведенным на рисунке 4.12.а, б.

Рис. 4.12

Наиболее прост вариант а). Здесь при отклонении ω(z) от оптимального значения рассогласования или изменяет знак и процесс управления сводится к простой схеме.

Рис. 4.13

Вариант статических характеристик б) несравненно более сложен. Здесь характеристика имеет экстремум и для поиска точки оптимума необходимо применение достаточно сложных методов.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций