АКОР в России впервые был разработан профессором Летовым. Заслуга профессора Летова состоит в том, что он процесс синтеза оптимального управления поставил на математическую основу, выраженную в аналитической форме. Для этого профессор Летов обоснованно в своем методе выбирал критерий оптимальности и на основании математической модели объекта управления и выбранного критерия оптимальности аналитически находил выражение для алгоритма оптимального управления или выражение для оптимального регулятора. Одновременно с профессором Летовым американским математиком Калманом был разработан метод подобный АКОРу, который назывался Метод пространства состояния, который явился основой современной теории управления. Заслуга Калмана состоит в том, что он разработал методы синтеза алгоритма оптимального управления, не только для детерминированной динамической системы, но и для стохастических динамических систем (со случайным переходным процессом).
(1.2.1.2.1)
где – матрица коэффициентов объекта управления, коэффициенты зависят от времени;
- прямоугольная матрица распределения управляющих воздействий. Коэффициенты этой матрицы также зависят от времени;
- n-мерный вектор состояния;
- m-мерный вектор управления.
(1.2.1.2.2)
- p-мерный вектор выхода;
- матрица выхода динамической системы коэффициентов, которые зависят от времени.
В постановке задачи АКОР очень важное место занимает выбор критерия оптимальности или выбор функционала качества.
В общем случае для обоснованного выбора критерия оптимальности выбирается желаемый вектор выходных координат, задача АКОР состоит в том, чтобы текущее значение выхода вектора было близко к желаемому
(1.2.1.2.3)
Мы хотим чтобы в , при ,
В этом случае, учитывая рассуждения критерия оптимальности в общем виде можно представить так:
|
Задача АКОР с критерия вида (1.2.1.2.4) называется задачей слежения, текущая выходная координата отслеживания желаемых выходных координат.
Физический смысл слагаемых:
1-ое слагаемое представляет собой просуммированную ошибку и в этом слагаемом матрица Q(t) это матрица квадратичной формы . Весовые коэффициенты этой матрицы выбираются с тем расчетом, чтобы в конечном итоге первое слагаемое имело минимальное значение. 1-ое слагаемое характеризует точность работы системы.
2-ое слагаемое - квадратичная форма. Физически характеризует затраты энергии на управление, косвенным образом это слагаемое характеризует и быстродействие системы, чем больше затраты энергии на управление, тем более быстродейственной является система. Выбирая компромисс между затратами энергии на управление и полученным быстродействием:
Второй случай решения задачи АКОР.
|
Целью управления является удержание выходных координат объекта
|
Если начальное отклонение выходных координат относительно 0 велико, то управляющее устройство должно в начале выходные координаты приблизить к нулю, а затем удерживать их около нуля, при этом не расходуя много энергии на управление. Подобную задачу называют задачей о регуляторе выхода.
Другое по теме:
Состояние и проблемы повышения эффективности работы транспортного хозяйства предприятия
Основными отличиями предприятия, производящего изделия микроэлектроники,
от других предприятий, является техпроцесс изготовления основной продукции
(изделий электронной техники), а также основное технологическое оборудование и
материалы.
Технологический процесс изготовления изделий эле ...
Разработка технологического процесса восстановления головки блока цилиндров двигателя ЗМЗ-24Д
В процессе эксплуатации
вследствие ряда неизбежных причин (износ, усталостное разрушение, деформация и
др.) работоспособность деталей и узлов автомобиля периодически нарушается,
поэтому возникает объективная потребность в ее восстановлении.
Создание основных деталей
автомобиля требует ...
Организация локомотивного депо станции Боготол Красноярского края
Локомотивное хозяйство обеспечивает
перевозочную работу железных дорог тяговыми средствами и содержание этих
средств в соответствии с техническими требованиями. В состав этого хозяйства
входят основные локомотивные депо, специализированные мастерские по ремонту
отдельных узлов локомотиво ...