Порядок выполнения работы. АНАЛИЗ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ ПОИСКА ЭКСТРЕМУМА
АНАЛИЗ СВОЙСТВ СИСТЕМЫ ПОИСКА ЭКСТРЕМУМА СО СТАРШЕЙ ПРОИЗВОДНОЙ В УПРАВЛЕНИИ
Цель работы
Исследовать свойства градиентной системы поиска экстремума, основанной на методе локализации. Оценить влияние дифференцирующего фильтра и фильтра оценки частной производной на характер переходных процессов.
Основные сведения
В работе исследуется объект управления, который описывается уравнениями
(1.1)
На основании требований к процессу выхода на экстремум в замкнутой системе (tп и σ %) формируется желаемое уравнение
.
С учетом градиента G = ∂Y/∂y, который для объекта (1.1) равен G = 2ay, желаемое уравнение может быть представлено в форме
, (1.2)
где с = d/2a. Поведение системы в статике будет описываться уравнением сG = 0, или G = 0, что соответствует выходу на экстремум. Согласно методу синтеза формируется управляющее воздействие
, (1.3)
где K – коэффициент усиления регулятора, численное значение которого выбирается из диапазона bK ≥ (20…100), . Для реализации закона управления (1.3) используется дифференцирующий фильтр, который при отсутствии помехи измерения описывается уравнением
, (1.4)
где и являются оценками y и соответственно; – постоянная времени фильтра. Оценка градиента G (частной производной в данном случае) осуществляется с помощью специального фильтра
(1.5)
где μ2 – постоянная времени фильтра оценки частной производной (ФОЧП). Значения следует выбирать с учётом условия разделимости движений по соотношению
(1.6)
Методические указания
3.1. Приступая к работе, необходимо предварительно (в соответствии с номером варианта) сформировать желаемое дифференциальное уравнение, а также определить параметры дифференцирующего фильтра и фильтра оценки частной производной. 3.2. Для исследования свойств системы в качестве метода интегрирования рекомендуется выбрать метод Рунге-Кутта 4-го порядка. 3.3. При исследовании быстрой переменной необходимо задавать время наблюдения не более 0,05 с.
Порядок выполнения работы
4.1. Определить параметры регулятора и фильтров на основании требований к качеству работы системы (табл. 1.1).
Т а б л и ц а 1.1
4.2. Собрать модель замкнутой системы (рис. 1.1) и зарисовать переходные процессы y(t), Y(t) и G(t), задавая начальные условия =2, а . 4.3. Рассмотреть траекторию движения системы на плоскости (y, Y). 4.4. Исследовать влияние регулятора на y(t) и u(t) при тех же начальных условиях, изменяя K в диапазоне (1…50). 4.5. Оценить влияние начальных условий дифференцирующего фильтра на y(t), Y(t) и G(t), уменьшая и увеличивая в 4.6. При исследовать влияние начальных условий ФОЧП на y(t), Y(t) и G(t), изменяя в диапазоне
Рис.1.1. Структурная схема системы поиска экстремума
4.7. Исследовать влияние параметра с на характер процессов, уменьшая и увеличивая его значение в 5 раз при исходных значениях начальных условий ДФ и ФОЧП. Сравнить результаты с процессами, полученными в п. 4.1. Зарисовать переходные процессы y(t), Y(t) и G(t). 4.8. При и исследовать влияние m2 на y(t), Y(t) и G(t), увеличивая его значение в 5 раз относительно расчетного. 4.9. При и оценить влияние m1 на процессы в системе, увеличивая его значение в 5 раз относительно расчетного.
Содержание отчета
5.1. Цель работы. 5.2. Результаты расчета параметров регулятора, фильтра оценки частной производной и дифференцирующего фильтра. 5.3. Структурная схема системы. 5.4. Графики всех переходных процессов и фазовых портретов. 5.5. Выводы по работе.
6. Контрольные вопросы
6.1. Как формируется закон управления в системах, основанных на принципе локализации? 6.2. Какова роль градиента в системах подобного типа? 6.3. С какой целью в систему вводится дифференцирующий фильтр? 6.4. Как оценить градиент с помощью ФОЧП? 6.5. Какое влияние оказывают малые инерционности фильтров на свойства замкнутой системы?
Лабораторная работа № 2
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (354)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |