Оптимизация по быстродействию и по расходу электроэнергии
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
;A [%.3lf, %.3lf] t = %.3lf;\n", i, x1a[i], x2a[i], i*dt); ("B [%.3lf, %.3lf] t = %.3lf;\n", j, x1b[j], x2b[j], j*dt); [] x1a;[] x2a;[] x1b;[] x2b;();;
}
/*
* Name sqrtUr
*
* Purpose: solve sqrt ur
*
* Input
*
* Output
*
* Returns:
* 0 - if no answer
* 1 - if answer is rational
* 2 - if answer is irrational
*
* Note
*/sqrtUr (double a, double b, double c,*x1, double *x2,*xi1, double *xi2)
{d;(a==0)
{(b==0)
{(c==0)
{ 0; /* x - any number */
}
{0; /* no answer */
}
}
*x1=-b/c;1;
}= b*b - 4*a*c;(d>=0)
{= sqrt(d);
*x1 = (-b+d)/(2*a);
*x2 = (-b-d)/(2*a);1;
}
{= sqrt(-d);
*x1 = (-b)/(2*a);
*x2 = (-b)/(2*a);
*xi1 = (+d)/(2*a);
*xi2 = (-d)/(2*a);
return 2;
}
}
оптимальный быстродействие управление закон
3.1 Результаты работы программы
Vvedite Bm = 1.2W0 = 0.8Wk = -0.8irrationalnie:uravnenie:
.2 *la^2 + 1.2 *la + 1 = 0= -0.500 + 0.764i;= -0.500 - 0.764i;
interval:= y0 = 0.800;= 0;= -1.8= 1.184= exp(-0.500*t) * (-1.800cos0.764t + 1.184*sin0.764t) - 1= exp(-0.500*t) * (0.000*cos3.764t +-1.964*sin0.764t)
interval:= yk = -0.800;= 0;= -1.800=-1.184= exp(0.500*t) * (1.800*cos0.764t + 1.184*sin0.764t) + 1= exp(0.500*t) * (0.000*cos0.764t + -1.964*sin0.764t)=2.236=0.361
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ В MATLAB ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ, ОПТИМАЛЬНОГО ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ
Моделирование работы объекта управления, рассматриваемого в данной задаче, проводилось в пакете MatLab Simulink. Simulink - это программа графического моделирования, позволяющая создавать модели самых разнообразных явлений, процессов и объектов из различных областей знания, будь то механика, электротехника, тепловые процессы, и изучать их поведение и протекание.
В данном разделе рассматривается моделирование оптимального управления электродвигателем, который описывается дифференциальным уравнением
Общий вид модели представлен на рис. 4.1
Рис. 4.1 - Модель системы оптимального управления
Здесь блок Signal Builder используется для установки входного сигнала. Длительность первого интервала t1 =2.2356, uопт(t) = -1. На втором интервале t2 = 0.3608 и uопт(t) = +1.
Для блока Integrator задаем значение 0, для блока Integrator1 задаем значение ?0 = 0.8 .
Блок Constant формирует константу 1/ ?m
Сигнал, поступающий с интегратора, умножается на константу с помощью блока Dot Product для определения величины угловой скорости w во втором блоке интегрирования Integrator.
Результаты моделирования отображаются на трехходовом осциллографе Scope. Для данной модели специально был выбран трехходовой вариант, чтобы была возможность отобразить одновременно в одном масштабе времени управляющее воздействие и его влияние на выходные величины системы.
Полученные в ходе моделирования результаты показаны на рис. 4.2
Рис. 4.2 - Выходная величина системы и управляющее воздействие
Как видно, под влиянием управляющего воздействия uопт(t) = -1 происходит торможение электродвигателя, а под влиянием управления uопт(t) = +1 происходит достижение величины ?k = -0.8. Далее для удержания этого значения подается управляющий сигнал u(t) = -0.8 .
5. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА, РЕАЛИЗУЮЩАЯ ОПТИМАЛЬНЫЙ ПО БЫСТРОДЕЙСТВИЮ ЗАКОН УПРАВЛЕНИЯ
.1 Структурная схема
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).
.2 Алгоритм работы
Блок может находиться в одном из двух состояний.
Первое - когда входное воздействие не меняется, и необходимо поддерживать постоянный уровень выходного сигнала (?, 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 расче?/p>