Основные задачи исследования и стадии
Проектирования СУИМ
Важнейшей задачей проектирования СУИМ является синтез оптимального устройства управления, т.е. определение структуры и параметров УУ, обеспечивающих достижение цели управления. При этом целью управления задаются в виде какого-либо формального критерия качества управления, например критерия максимального быстродействия отработки задающих и возмущающих воздействий, критерия минимальной интегральной ошибки регулирования и др.
Основные задачи исследования СУИМ
Проектированию СУИМ предшествует научно-исследовательская работа (НИР), т.е. этап предпроектных НИР, включающая решение задач синтеза и аназиза СУИМ. Более того, аргументированное принятие технических решений на любом из этапов проектирования базируется на результатах выполненных НИР и опытно-конструкторских работ (ОКР).
К основным задачам синтеза СУИМ (функциям НИР) относят:
– определение адекватной объекту управления (ОУ) его математической модели (ММ);
– формулирование цели управления, т.е. критериев качества управления;
– синтез структуры СУИМ (задача структурного синтеза), т.е. установление оптимальных (рациональных) элементов устройства управления и взаимосвязей между ними;
– синтез параметров СУИМ (задача параметрического синтеза), т.е. определение оптимальных (рациональных) параметров устройства управления.
В теории оптимального управления две последние подзадачи синтеза СУИМ решают одновременно методами структурно-параметрического синтеза. Методы синтеза СУИМ зависят от полноты априорной информации об ОУ и условиях его функционирования и подразделяются на детерминированные и стохастические. Подавляющее большинство методов синтеза ориентировано на класс линейных систем (в частотной или временной области), что объясняется их относительной простотой. Вместе с тем, класс нелинейных СУИМ значительно многообразнее и сложнее, что предполагает либо корректную адаптацию методов синтеза линейных СУИМ к конкретным нелинейным СУИМ, либо применение специальных методов синтеза нелинейных СУИМ.
|
|
|
Рассмотрим подробнее содержание основных функций НИР.
Математическое описание ОУ–определение структуры и параметров ОУ, наиболее существенно влияющих на его статические и динамические характеристики. При этом вводят разумные допущения, позволяющие упростить математическую модель (ММ) объекта управления для цели синтеза и, напротив, максимально детализировать ее для цели анализа СУИМ. Потребность в упрощении ММ на этапе синтеза обусловлена ограниченными возможностями методов синтеза и фактором практической реализуемости оптимального управления. Размерность ММ линейных динамических ОУ на этапе синтеза, как правило, не превышает четырех. На этапе анализа, напротив, желательно учесть не только доминирующие, но и второстепенные, на первый взгляд не существенные, свойства ОУ.
|
|
|
Математическое описание ОУ и СУИМ в целом осуществляют в частотной или временной области. Учитывая, что временная группа методов хорошо «ложится» на язык ЭВМ, при исследовании СУИМ она получила наибольшее распространение.
Формулирование критерия качества управления: (синонимы: целевая функция, цель управления, функционал качества, оценка качества управления). Наиболее часто качество СУИМ определяют следующими критериями:
1. Быстродействие регулирования:
- в аналоговой форме 
или в дискретной форме J=n=min, где J - критерий качества, n – число тактов дискретного управления.
2. Точность:
Критерий формулируется в детерминированной или стохастической интерпретации, например для первого случая:
,
где 
- заданная координата,
– ошибка регулирования,
– функция минимизации интеграла от ошибки регулирования (заштрихованная область на рис. 3.1).
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 316; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!