Системы энергосберегающего управления. Муромцев Д.Ю - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

е)
Рис. 2.5 Структурные схемы систем оптимального управления и стратегии реализации ОУ на МСФ:
УУ – управляющее устройство; О – объект управления; АР – автоматический регулятор; Идh, Идz – идентификаторы соот-
ветственно значений h и z
Важной задачей при проектировании систем оптимального управления является выбор наиболее целесообразной стра-
тегии реализации ОУ из рассмотренного множества стратегий.
При выборе стратегии учитываются следующие обстоятельства:
– разрабатывается новая система ОУ или усовершенствуется существующая система автоматического управления,
например, автоматический программный регулятор;
– на сколько часто изменяются условия задачи ОУ;
– имеется ли возможность контролировать изменения фазовых координат и значений переменной h;
– каковы допустимые стоимость и сроки проектирования системы управления;
– разработаны ли алгоритмы для расчета программ и синтезирующих функций.
В зависимости от характера изменения переменной h и возможности идентификации ее значений на временном интер-
вале управления
],[
к0
tt можно выделить четыре основных класса 4,1, =σ i
i
, систем оптимального управления на множе-
стве
H
[40].
Определение 2.4. СОУ принадлежит к первому классу
1
σ
, если при реальной эксплуатации системы значение пере-
менной h к моменту времени
0
t известно и сохраняется постоянным на временном интервале ],[
к0
tt .
Изменения h в таких системах, обозначим их СОУ1, происходят между временными интервалами реализации ОУ.
Примерами СОУ1 являются надежные системы управления простыми аппаратами периодического действия, для которых
интервалы
],[
к0
tt незначительны.
Определение 2.5. СОУ принадлежит ко второму классу систем на множестве H , если значение переменной h на вре-
менном интервале
],[
к0
tt постоянно, но неизвестно, известными могут быть подмножество состояния
()
H∈=
∆
00
HtH и
вероятности отдельных состояний
()
0
, Hhhp ∈ .
Системы данного класса (СОУ2) аналогичны стохастическим системам и системам с дифференциальными включе-
ниями [65]. Примерами СОУ2 являются системы, в которых отсутствуют Идh, а отдельные компоненты массива R могут
иметь различные значения.
Определение 2.6. СОУ принадлежит к третьему классу систем на множестве
H
, если значение переменной h на вре-
менном интервале ],[
к0
tt может изменяться, при этом значение )(th в каждый момент времени ],[
к0
ttt∈ известно.
Динамические режимы СОУ3 могут описываться дифференциальными уравнениями с разрывной правой частью [27].
Примерами СОУ3 являются системы, содержащие устройства диагностики для идентификации значений h.
Определение 2.7. СОУ принадлежит к четвертому классу систем на множестве
H
, если значение переменной h на
временном интервале
],[
к0
tt может изменяться, при этом информация об изменении h либо отсутствует, либо не может
быть учтена управляющим устройством.
В СОУ4 могут быть известны )(
0
th или )(
0
tH , а также модель изменения значений h, позволяющая имитировать
возможные траектории
() ( )
],[),(
к0
tttthh ∈=⋅ .
Представленные на рис. 2.5 стратегии могут эффективно использоваться в СОУ1 и СОУ3. Эти стратегии практически
не пригодны для систем второго и четвертого классов, так как здесь точное значение переменной h неизвестно. Определен-
ный эффект энергосбережения в СОУ2 и СОУ4 может дать использование стратегий гарантированного управления.
Определение 2.8. Программная стратегия применительно к СОУ2 называется гарантированной на подмножестве H,
если она позволяет определить программу
()
Hu /⋅ , которая обеспечивает решение ЗОУ Hh
∈
∀
. Данную стратегию обо-
значим
()
HS
пр.г
.
Аналогично дается определение стратегиям
(
)
HS
пз.г
и
(
)
HS
км.г
.
Определение 2.9. Программная стратегия применительно к СОУ2 называется вероятностной на множестве
H
, если
она рассчитывает программу
()
max
/ hu ⋅
∗
, которая оптимальна для значения переменной h, имеющей максимальную вероят-
ность, т.е.
()
}max{
max
H∈= hhp . Эта стратегия обозначается
(
)
maxпр
hS
. Таким же образом определяются стратегии
()
maxпз
hS и
()
maxкм
hS .
–
()
⋅
∗
h
y
АР
u
О
z
⊗
УУ
h
()
пру.нк
пру.чк
пру.к
S
S
S
h
ИДh
R
h

Страницы