Группа | Научная литература |
---|---|
Область науки | Технические науки |
Название на русском языке | АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИНТЕЗА ЗАКОНОВ УПРАВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В СЛОЖНЫХ МНОГОМЕРНЫХ СИСТЕМАХ |
Авторы на русском языке | Карелин А.Н. |
Вид издания на русском языке | монография |
Издательство на русском языке | М.: Издательство «Российская Академия Естествознания», 2005. - 110 с. |
Управление современным энергетическим объектом в сложных условиях представляет значительные трудности. Синтез управления подобными системами усложняется в связи с тем, что динамика процессов описывается нелинейными системами дифференцированных уравнений, необходимостью учета большого числа взаимосвязанных переменных состояния, ограничений на управление и оценки прогнозирования развития ситуации в реальном масштабе времени. Поэтому применение классических методов оптимального управления представляется достаточно затруднительным, что приводит к необходимости адаптации специальных методов к решению данных задач.
Для получения оптимальных законов управления в реальном масштабе времени применяются различные методы декомпозиции, субоптимизации, синтеза двухуровнего управляющего воздействия, локально-оптимального управления. Особенности локальной оптимизации с использованием теории сингулярных возмущений состоят в возможности выбора управляющего воздействия на каждом отдельном шаге итераций с одновременным минимизированием локального критерия качества, что позволяет отслеживать динамику развития процесса. Формирование управления идет по условной линеаризованной математической модели.
Чрезвычайная сложность математического описания переходных процессов в системах требует специального подхода при нахождении оптимального решения той или иной задачи. Поэтому сначала определяются с критериями оценки эффективности управляющего воздействия и выбирают методику расчета. Управляющее воздействие, удовлетворяющее критериям оптимальности, обеспечивает наибольшую область устойчивости системы. Выбор критерия оптимальности определяется требованиями, предъявленными к качеству переходного процесса, быстроте сходимости алгоритма поиска управления и т.п. В критерии оптимальности вводят дополнительно ограничения на величины и скорости изменения сигналов управления.
Для решения задачи выбора управления традиционно используются методы декомпозиции математических моделей системы, что позволяет понизить размерность решаемой задачи и упростить структуру управления. Если объект невозможно разделить на подсистемы при инженерном анализе, то и применение стандартных методов декомпозиции будет связано с некоторыми трудностями.
Появление современной вычислительной техники позволило объединить достоинства методов математического моделирования и реального управления многомерными объектами.
Мощность современной вычислительной техники позволяет производить моделирование очень сложных систем с очень высокой точностью, производить вычисления в реальном масштабе времени, что позволяет оперативно вмешиваться в процесс моделирования и исследовать реакцию моделируемой системы на действия оператора, а при подключении ЭВМ через переходные устройства к реальному физическому объекту – исследовать свойства и параметры этого объекта.
В монографии рассматриваются вопросы, связанные с возможностью применения асимптотических методов теории сингулярных возмущений, реализованных в фазовом пространстве, для синтеза законов управления и проведения параметрического анализа функционирования сложных многомерных объектов. Для анализа используются элементы тензорного исчисления. Возможность реализации законов управления рассматривается на примере технических систем.