ВУЗ:
Составители:
Наряду с известными классическими методами в настоящее время применяется большое число методов, учитывающих
специфические особенности объектов управления [69 – 72] и др. К сожалению, большинство из этих методов не позволяют
решать ЗОУ в реальном времени при изменяющихся исходных данных. Одной из особенностей динамических процессов
является то, что они практически никогда не протекают в идентичных условиях. При реальной эксплуатации могут изме-
няться начальные и конечные значения вектора z, параметры модели и даже ее вид и т.д. Поэтому рассчитанные оптималь-
ные программы изменения управления без их корректировки не дают ожидаемого эффекта энергосбережения. Кроме того,
большинство методов расчета ОУ не могут быть реализованы простыми микропроцессорными устройствами. В связи с этим
большое значение приобретает создание математического аппарата, позволяющего синтезировать оптимальное управляю-
щее воздействие в реальном времени простыми микропроцессорными средствами. Это дает возможность создавать дешевые
бортовые системы энергосберегающего управления.
Большими возможностями обладает метод решения прямых и обратных задач оптимального управления, представ-
ляющий комбинацию принципа максимума, динамического программирования и метода синтезирующих переменных [73,
74]. Этот метод обеспечивает синтез оптимального управления многостадийными процессами в объектах, модели динамики
которых имеют вид дифференциальных уравнений с разрывной правой частью.
2.5 МЕТОДИКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ
(СЭУ)
На данном этапе вводится множество состояний функционирования СЭУ, конкретизируются модель ЗОУ и структур-
ная схема системы. Эти работы выполняются в такой последовательности.
1 Вводится расширенное множество состояний функционирования проектируемой СЭУ. Для этого:
1.1 Производится декомпозиция исследуемой системы на части, и вводятся состояния работоспособности частей.
1.2 Строится МСР системы с учетом резервирования и схемы обслуживания, т.е. возможностей ремонтной службы,
приоритетов при устранении отказов и т.д. В множестве
1
H выделяются два подмножества
p
H
1
и
1
H .
1.3 Строится множество
2
H , отражающее возможные производственные и эксплуатационные ситуации υ , которые
могут иметь место при функционировании системы.
1.4 Вводится МСФ
1,2
H как декартово произведение
(
)
21
H×HH
p
∪
.
1.5 На основе нечетких множеств, характеризующих внешнее окружение системы, вводится дискретное множество
3
H .
1.6 Строится РМСФ
32,1
HHH ×= .
2 Определяется класс СОУ и конкретизируется стратегия реализации оптимального управления с учетом введенного
множества состояний функционирования.
3 Записывается модель ЗОУ и математическая постановка задачи управления. В качестве модели ЗОУ целесообраз-
но использовать одну из моделей, содержащихся в базе знаний экспертной системы «Энергосберегающее управление дина-
мическими объектами».
4 Корректируется схема системы энергосберегающего управления.
3 АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Анализ оптимального управления охватывает широкий круг задач, связанных с исследованиями вопросов существо-
вания решения, устойчивости, определения возможных видов функций оптимального управления и др. В настоящем разде-
ле для решения задач анализа будет использован в основном математический аппарат принципа максимума и метода синте-
зирующих переменных [39, 43, 44, 75].
3.1 МЕТОД СИНТЕЗИРУЮЩИХ ПЕРЕМЕННЫХ
Метод синтезирующих переменных предполагает введение некоторого синтезирующего вектора, размерность которо-
го значительно меньше размерности массива исходных данных для численного решения ЗОУ, который однозначно опреде-
ляет вид и параметры функции оптимального управления.
Пусть для линейного объекта, динамика которого описывается моделью
(
)
(
)
(
)( )
тт
21
;0...;;0...,,,, bBzzzztButAzz
n
==+=
, (3.1)
решается ЗОУ, заключающаяся в переводе объекта на заданном интервале времени ],[
к0
tt из начального состояния
0
z
в
конечное
к
z
, т.е.
(
)
(
)
к
к
0
0
ztzztz =→= , (3.2)
при ограничении на управление
[
]
(
)
[
]
внк0
;,; uututtt
=
∈
, (3.3)
минимуме функционала
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »