Структурная схема, реализующая оптимальный по быстродействию закон управления

Исходя из технического задания и методов реализации, приведенных во втором разделе, следует, что блок управления, должен переводить систему в новое состояние. Для этого необходимо произвести расчет оптимального закона управления, с последующим переведением всей системы в режим отработки рассчитанного закона.

Таким образом, в системе должно быть как минимум три основных блока, один из которых будет отвечать за поддержание устойчивого состояния (если задающее воздействие не меняется), блок вычисления оптимального закона и блок реализации оптимального закона управления. Также должен присутствовать мультиплексор (или блок, исполняющий его роль), который будет передавать управление тому или иному блоку.

В системе должны присутствовать два АЦП - для входного (задающего) воздействия и для обратной связи (текущего состояния).

Общий вид структурной схемы показан на рис. 5.1.

Рис. 5.1 - Структурная схема блока управления

АЦП - аналого-цифровой преобразователь,

Упр - блок анализа и управления,

Расч - устройство, рассчитывающее новый оптимальный закон управления,

Опт - блок, реализующий оптимальный закон управления,

Стаб - блок, поддерживающий стабильное состояние (если входное воздействие не меняется).

Алгоритм работы

Блок может находиться в одном из двух состояний.

Первое - когда входное воздействие не меняется, и необходимо поддерживать постоянный уровень выходного сигнала (ω, i). В этом случае значения с АЦП передаются в блок Стаб, и работа всей управляющей системы не отличается от обычного стабилизатора.

Второе - в случае, если входное (задающее) воздействие меняет свое значение, необходимо перевести ОУ в новое состояние по оптимальному закону. В этом случае блок Упр запускает блок расчета параметров оптимального закона, после чего управление (и рассчитанные коэффициенты) передаются блоку Опт, который реализует новый закон управления.

Блок Опт сообщает блоку Упр об окончании отработки закона управления, после чего система возвращается к нормальному состоянию.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данного курсового проекта было рассчитано оптимальное управление для двух критериев - быстродействия и затрат электроэнергии. В результате для каждого из критериев был определен вид и длительность управляющего сигнала, необходимого для выполнения данного критерия.

Проведенные расчеты были подтверждены моделированием. В ходе исследования построенной в Simulink модели оптимального переходного процесса было установлено, что переход осуществляется за минимальное время.

Для рассчета оптимальных процессов использовался принцип максимума Понтрягина. Он представляет собой мощный и универсальный математический аппарат, позволяющий вычислить оптимальную управляющую кривую для любого процесса, при условии, что он может быть описан при помощи переменных состояния.

Также при расчетах оптимальных задач важно правильно выбрать функционал, по которому будет осуществляться оптимизационный расчет. По сути, именно от качества выбранного функционала будет зависеть эффективность проведенных вычислений.

Другое по теме:

Разработка лабораторного макета для исследования RS-триггеров
Устройство, имеющее два устойчивых состояния, называют триггером. В одном из них на выходе триггера присутствует высокий потенциал, в другом - низкий. Аналогично мультивибратору, переход триггера из одного состояние в др ...

Распространение волн в световодах
Падение плоской волны на границу раздела двух сред Рассмотрим плоскую границу раздела двух сред с различными диэлектрическими проницаемостями и . Индексы i, r, t - относятся к падающей, отраженной и прошедшей волн ...

©  www.techvarious.ru - 2021