Системы энергосберегающего управления. Муромцев Д.Ю - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

– выявлению источников непроизводительных энергозатрат;
– наличию моделей динамических режимов.
2 Выбирается предполагаемый вид минимизируемого функционала в соответствии с рекомендациями рис. 1.1.
3 Выдвигается гипотеза о возможной стратегии реализации оптимального управления в соответствии с рекоменда-
циями рис. 1.2.
4 Формулируется первый вариант задачи энергосберегающего управления, включающий необходимые условия и ог-
раничения (см. (1.1) – (1.16)).
5 Рассматриваются возможные варианты схем системы энергосберегающего управления.
6 Делается вывод о целесообразности продолжения работ по проектированию систем энергосберегающего управле-
ния и формированию перечня задач по проектированию систем.
2 ЗАДАЧИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ НА МНОЖЕСТВЕ СО-
СТОЯНИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
В шестидесятых годах прошлого столетия появились известные фундаментальные работы Л.С. Пон-
трягина, Р. Беллмана, А.М. Летова, Р. Калмана, А.А. Красовского, после которых произошел определен-
ный переход от частотных методов анализа и синтеза систем оптимального управления к решению анало-
гичных задач на основе математических моделей динамических режимов, описывающих поведение систем
в пространстве значений фазовых координат [53 – 57]. Применявшиеся до этого методы логарифмических
частотных характеристик, корневого годографа и другие уступили место как в теории, так и в практиче-
ских расчетах новому направлению, названному аналитическим конструированием оптимальных регуля-
торов (АКОР). Отличительной особенностью АКОР является то, что модель движения объекта обычно за-
дается системой линейных дифференциальных уравнений, а критерий качества выбирается в виде инте-
гральной квадратичной функции вектора состояния и управляющих воздействий динамической системы.
В большинстве работ, посвященных АКОР, предполагается, что исследуемая система функционирует
в соответствии с исходными данными, для которых решалась задача оптимального управления, т.е. при
неизменных параметрах модели, граничных условиях и т.д. Однако при реальной эксплуатации могут про-
исходить нарушения составных частей системы, изменяться задаваемые режимные параметры и другие
атрибуты задачи управления. В связи с этим, повышение эффективности работы систем оптимального
управления может быть достигнуто при решении задач анализа и синтеза с учетом возможных изменений
состояний функционирования [24].
2.1 РАСШИРЕННОЕ МНОЖЕСТВО СОСТОЯНИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
Эффективность функционирования любой системы определяется ее надежностными свойствами, ус-
ловиями работы, воздействиями внешнего окружения и другими факторами, которые могут иметь детер-
минированную, вероятностную или нечеткую (расплывчатую) природу. Для комплексного учета всех этих
факторов на основе интеграции множеств состояний работоспособности (МСР) с множеством состояний
функционирования (МСФ) и нечетким множеством (НМ) вводится расширенное множество состояний
функционирования (РМСФ).
Задачи определения вероятностей состояний работоспособности и функционирования, а также по-
строения функций принадлежности НМ достаточно исследованы и освещены в научной литературе [58 –
62]. Однако вопросы их «стыковки» в один показатель – вероятность состояния РМСФ до настоящего
времени не рассматривались.
Множество состояний работоспособности позволяет анализировать ситуации, связанные с отказами основного обору-
дования, технических и программных средств информационных систем, ошибками персонала и другими факторами, для
которых накоплены достаточные статистические данные. Для расчета вероятностей состояний работоспособности (ВСР)
как стационарных, так и нестационарных используются различные широко опробованные на практике методы [24, 58, 59].
Все они базируются на декомпозиции системы, построении моделей состояний работоспособности составных частей и всей
системы, а затем решении систем уравнений или использовании рекуррентных формул.
Однако знание состояний работоспособности системы и вероятностей этих состояний во многих слу-
чаях недостаточно для определения рисков и прогнозирования показателей эффективности проектируемых
систем в процессе реальной эксплуатации. Более полно возможные состояния функционирования при дли-
тельной эксплуатации системы отражает МСФ [24, 61]. В МСФ наряду с состояниями работоспособности
учитываются смены режимов работы, связанные с новыми производственными заданиями, изменения по-
становок задач управления, интенсивности внешних воздействий и т.д. Структура МСФ аналогична МСР и
для определения вероятностей состояний функционирования (ВСФ) используются практически те же ме-
тоды.

Страницы