Системы энергосберегающего управления. Муромцев Д.Ю - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

В разд. 1.3 были рассмотрены две основные стратегии реализации ОУ – программная
пр
S
и позиционная
пз
S (см.
(1.15) и (1.16)). В случае позиционной стратегии при расчете ОУ в каждый момент времени
t
учитывается текущее значе-
ние вектора фазовых координат
()
tz и «оставшееся» время tt
−
к
, здесь
к
t – конец временного интервала управления.
В процессе реализации ОУ на временном интервале ],[
к0
tt возможны изменения переменной состояния функциони-
рования
H∈h . В общем случае эти изменения могут быть связаны с изменением значений компонентов массива исходных
данных
R
, например, параметров модели объекта, границ
вн
, uu для управления u , времени
к
t и др., а также с измене-
нием самой ЗОУ, например, изменением вида минимизируемого функционала, введением дополнительных ограничений и
т.д. В зависимости от характера использования управляющим устройством информации о значении
)(th , ],[
к0
ttt∈ будем
различать следующие виды стратегий.
Определение 2.2. Программная стратегия называется некорректируемой на множестве
H , если оптимальная про-
грамма
()
(
)
],[),(
к0
ttttuu ∈=⋅
∗∗
, рассчитанная к моменту времени
0
t при состоянии функционирования
()
00
hth = , со-
храняется при любых изменениях значения h на временном интервале ],[
к0
tt . Программная стратегия называется коррек-
тируемой на множестве
H
, если оптимальная программа
)(tu
∗
пересчитывается при каждом изменении )(th , ],[
к0
ttt∈ .
Данные стратегии будем обозначать
пр.нк
S
и
пр.к
S
.
По аналогии с
пр.нк
S
и
пр.к
S
дается определение позиционной некорректируемой стратегии
пз.нк
S и корректируемой
пз.к
S .
Системы управления, использующие стратегии
пр.к
S
и
пз.к
S , должны включать устройства идентификации значений
)(th . Эти системы относятся к классу адаптивных систем.
Определение 2.3. Программная стратегия называется частично или условно корректируемой на множестве
H , если
оптимальная программа
)(tu
∗
, рассчитанная к моменту времени
0
t при состоянии
00
)( hth
=
, сохраняется без изменения,
пока значения
)(th не выходят за пределы некоторого подмножества ...},,{
100
hhH
=
, и программа пересчитывается,
если
)(th выходит за пределы
0
H . Данную стратегию обозначим
пр.чк
S
.
Аналогично определяется позиционная частично корректируемая стратегия
пр.чк
S
.
Наряду с основными стратегиями
пр
S
и
пз
S возможно использование комбинированной стратегии
км
S , когда, на-
пример, на начальной части временного интервала применяется
пр
S
, а затем происходит «переключение» на
пз
S . Комби-
нированные стратегии характерны для систем переменной структуры.
Используя определения 2.2 и 2.3, нетрудно ввести понятия комбинированных некорректируемой
км.нк
S , корректи-
руемой
км.к
S и частично корректируемой
км.чк
S стратегий.
Наряду с рассмотренными применяется много других стратегий, например, программные стратегии с автоматическим
регулятором, устраняющим отклонения от оптимальной траектории
(
)
⋅
∗
y выходной переменной, позиционные стратегии,
использующие прогнозирование изменения фазовых координат и др. [21, 44, 48, 64].
На рис. 2.5 для ряда систем приведены упрощенные структурные схемы и соответствующие стратегии, отражающие
специфику оптимального управления на множестве
H . В системе, схема которой представлена на рис. 2.5, а, может ис-
пользоваться только стратегия
пр.нк
S
. Здесь управляющее устройство (УУ) по данным массива реквизитов
()
0
hR рассчи-
тывает оптимальную программу
(
)
⋅
∗
u изменения управляющих воздействий на объект (О). Даная стратегия применяется,
когда вероятность изменения функционирования на временном интервале [
к0
, tt ] мала, влияние возмущающих воздейст-
вий на изменение фазовых координат незначительно.
Программные стратегии
пр.к
S
и
пр.чк
S
могут использоваться системой, схема которой показана на рис. 2.5, б. В этом
случае при изменении переменной h и соответственно массива исходных данных R, управляющее устройство пересчитыва-
ет оптимальную программу. В системе предусмотрена обратная связь по переменной h, для этого используется идентифика-
тор переменной состояния функционирования – Идh. В круглых скобках на рис. 2.5, б указана стратегия
пр.нк
S , которая
может использоваться при нарушении работы Идh.
Стратегии
пз.нк
S и
км.нк
S предусматривают наличие обратной связи по вектору фазовых координат z. Схема системы
оптимального управления (рис. 2.5, в) содержит идентификатор вектора z – Идz. Данные стратегии используются, когда на
объект оказывают влияние возмущающие воздействия, а состояния функционирования изменяются редко. Заметим, что
системы, реализующие позиционные стратегии, часто называют оптимальными регуляторами.
Схема системы оптимального управления со стратегиями
пз.к
S ,
пз.чк
S ,
км.к
S ,
км.чк
S представлена на рис. 2.5, г.
Данные стратегии учитывают как влияние возмущающих воздействий, так и изменение переменной h.
Программная стратегия с автоматическим регулятором (
пр.нк
S + АР) = =
пру.нк
S ,
пру.к
S ,
пру.чк
S используется в сис-
темах, схемы которых приведены на рис. 2.5, д и е. В данном случае управляющее устройство рассчитывает оптимальную
траекторию изменения выходной переменной y, которая является заданием для автоматического регулятора.

Страницы