МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОС
CИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В Г. ТАГАНРОГЕ
Факультет автоматики и вычислительной техники Кафедра систем автоматического управления
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1
Дисциплина "Методы оптимизации"
Тема: Определение оптимального по квадратичному критерию качества программного управляющего воздействия.
Выполнил:
Ст-т гр. А-14425.10.07 г
Безродный С.В.
Проверила:
Преподаватель каф. САУ25.10.07 г
Тесленко О.А.
Таганрог 2007 г.
Вариант №5
Дано:
| ОУ |
Т1
|
Т2
|
k1
|
k2
|
tk
|
m1
2
|
m2
2
|
x1
(0) |
x1
(tk
) |
| 2 |
- |
1,5 |
10 |
3 |
0,9 |
0,563 |
8,39 |
0 |
0,3 |
Структурная схема объекта управления (ОУ).
2. Граничные условия.
 ,  (1)
3. Критерий качества вида:
 (2)
4. Вид возмущающего воздействия:
 (3)
Требуется определить:
Аналитическое выражение оптимального программного управляющего воздействия u*
(t), переводящее ОУ из начального состояния в конечное, за конечный интервал времени t Є [0, tk
] по оптимальной траектории
x*
(t) = [x1
*
(t) x2
*
(t)] Т
.
Примечание: f (t) = 0.
Построить временные диаграммы: u*
(t), x1
*
(t), x2
*
(t) и фазовую траекторию.
Ввести возмущающее воздействие f (t) и произвести моделирование оптимальной СУ. Построить временные диаграммы u*
(t), x1
*
(t), x2
*
(t) и фазовую траекторию.
Примечание: амплитуду a
выбрать произвольно в разумных пределах, а частоту ω0
выбрать из интервала [ (5÷10) · ].
Моделирование СУ производить с помощью пакета MATLAB, программу моделирования представить в отчете.
Сделать выводы.
Выполнение работы:
Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз,
а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.
1) Математическая модель ОУ имеет вид:
Составим выражение расширенного функционала:
Определяем все частные производные  по всем координатам и получаем систему уравнений Эйлера-Лагранжа в виде:
Перепишем систему в форме Коши:
Составляем матрицу коэффициентов этой системы:
Определяем корни характеристического полинома:
Общий вид уравнений искомых экстремалей определяется однозначно, как:
Из граничных условий (1) определяем значения постоянных интегрирования:
Уравнение оптимального программного управления  определяем в силу исходного ОУ с учетом выражений оптимальных программных траекторий в виде:
2) Моделирование оптимальной системы программного управления без учета возмущающего воздействия:
Рис.1. Листинг программы моделирования системы без учета возмущающего воздействия.
Рис.2. Оптимальное программное воздействие
u (t).
Рис.3. Переходная характеристика
х1
(t).
Рис.4. Переходная характеристика
х2
(t).
Рис.5. Фазовая траектория.
3) Моделирование оптимальной системы программного управления с учетом возмущающего воздействия:
Рис.6. Листинг программы моделирования системы с учетом возмущающего воздействия.
Рис.7. Оптимальное программное воздействие
u (t).
Рис.8. Переходная характеристика
х1
(t).
Рис.9. Отклонение истинной переходной характеристики от программной е
(t).
Рис.10. Переходная характеристика
х2
(t).
Рис.11. Фазовая траектория.
Выводы по работе
В данной работе определялось аналитическое выражение оптимального программного управляющего воздействия по квадратичному критерию качества. Из графиков рис.3. - рис.5. видно, что характер процесса - апериодический, установившаяся ошибка равна нулю, процесс перевода ОУ из начального состояния х1
(0) = х2
(0) = 0 в конечное х1
(0,9) = 0,3, х2
(0,9) = 0 происходит по оптимальной траектории, доставляя экстремум функционалу в заданный промежуток времени t = 0,9 c.
Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
При действии на систему возмущения (3) наблюдали на рис.8. - рис.11. отклонения истинных переходных характеристик от программных, причем на рис.9. представлен график  .
|
