Оптимизация динамических систем

ПРОБЛЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ 581 [c.581]

В разнообразных частных задачах синтеза динамических систем управляемых машинных агрегатов используются различные интегральные критерии J, характеризующие в разных аспектах качество управления. Задачу параметрической оптимизации машинного агрегата в этих случаях можно ставить в виде [c.258]

В заключение следует отметить, что описанные здесь автоматы настройки могут быть применены при оптимизации широкого класса динамических систем без каких-либо принципиальных изменений. [c.30]

Первая схема расчетов соответствует алгоритму оптимизации свойств динамических систем по запасу устойчивости с выполнением ограничений по другим свойствам с чисто случайным поиском оптимальных значений выбираемых параметров. Вторая схема расчетов совпадает с первой и отличается от нее лишь тем, что осуществляется направленный случайный поиск оптимальных значений выбираемых параметров. [c.138]

Вариационные методы обычно связаны с оптимизацией динамического режима по средним, интегральным критериям и наиболее уместны при уменьшении износа, потерь на трение в системе, стремлении к сохранению точности, увеличению долговечности производственных машин. Тем не менее вариационные методы в задачах динамического синтеза механических систем, в частности в задачах выбора динамически оптимальных законов движения механизмов, находят еш,е ограниченное применение. [c.5]

Оптимизация динамических режимов относится к наиболее сложны.м задачам из числа реализуемых управляющей подсистемой АСУ ТП. Примерами задач этого класса являются задачи на максимальное быстродействие, когда требуется перевести систему из одного состояния в другое за минимальное время, и задачи на минимальную стоимость, заключающиеся в минимизации стоимости действия системы на заданном интервале времени. Указанные цели соответствуют широкому кругу практических задач оптимизации. [c.461]

Применение вариационных методов решения задач оптимизации непрерывных динамических систем дает решение в следующем виде [4.7] [c.138]

Тимофеев В. А. Об одном алгебраическом парадоксе в теории устойчивости линейных динамических систем.— Труды Всесоюзного научно-исследовательского института электромашиностроения. Электроприводы с оптимизацией рабочих режимов . Л. Наука , 1970, с. 37—45 с ил. [c.318]

АСИМПТОТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ЛИНЕЙНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ В КЛАССЕ МАЛОИНЕРЦИОННЫХ УПРАВЛЕНИЙ [c.151]

В [57] предложены алгоритмы асимптотического решения задач оптимизации линейных динамических систем с двумя управляющими воздействиями, значительно различающимися по степени воздействия на систему. [c.180]

Для математического описания и оптимизации складских систем удобно воспользоваться понятием агрегата, своеобразного модуля, на которые можно расчленить сложные динамические, в том числе и иерархические системы [4]. Представление элементов системы в виде агрегатов неоднозначно например, в качестве агрегата можно представить функционирование грузового фронта, экспедиции отправления и прибытия, секции комплектации и т. д. В более обобщенном виде агрегат может интерпретировать работу склада (рис. 4.3). [c.199]

В сборнике рассмотрен ряд вопросов по теории колебаний, динамике роторных систем и динамической прочности деталей, преимущественно рабочих колес и лопастей гидротурбин. Рассмотрены, в частности, системы виброзащиты, методы оценки спектра частот сложной колебательной системы, оптимизация параметров сложной системы, стационарные и нестационарные колебания, балансировка роторных систем, колебания деталей гидротурбин под воздействием гидродинамических сил (частоты и формы колебаний, определение напряжений). [c.128]

В 1963 г. за рубежом появилась монография проф. Р. Томовича [6], где дается подробное изложение упомянутых методов. Это второе рождение теории динамической точности объясняется тем, что она позволяет решать более широкий круг вопросов, связанный с чувствительностью систем автоматического управления, охватывающий как проблемы точности и надежности, так и проблемы самонастройки и оптимизации. [c.79]

Следует отметить, что детали машин, движение которых порождает или определяет силы возбуждения, располагаются в системе опорные связи— корпус (части машин, которые условно можно называть трансмиссией ) и динамически взаимодействуют с ними, создавая общую колебательную систему. В тех случаях, когда трансмиссия расположена в корпусах на подшипниках и взаимодействует с корпусами через масляный слой подшипников скольжения или непосредственно через подшипники (подшипники качения), динамические свойства последних определяют уровень колебательной энергии, передаваемой в корпуса. Следовательно, эта часть опорных связей может рассматриваться как своеобразная фильтрующая система, оптимизация параметров которой с точки зрения виброизоляции, особенно в высокочастотной зоне, может дать заметный эффект в снижении уровня виброакустической активности машин в целом [c.3]

Сборник посвящен актуальным вопросам разработки новых методов автоматической оптимизаций динамических систем на АВМ, анализу работы отдельных. устройств ЭВМ п особенностей решения на них ряда технических задач, вопросам динамической точности узлов машин, зледгентов промыгиленной сие,ТОМЫ УСЭГШЛ и пневматических приборов для автоматического контроля размеров, а также создания устройств для автоматической записи результатов измерений. [c.2]

В математической теории оптимальных процессов используются достаточно широкие классы управляющих воздействий, которые, как правило, являются либо кусочно-непрерывными, либо измеримыми функциями. Такая идеализация реальных управлений позволяет получать изящные результат , к которым относится и знаменитый принцип максимума Л. С. Понтрягина. Между тем, многие используемые на практике управления, являясь инерционными, не могут мгновенно (с бесконечно большой скоростью) изменять свои значения. Учет инерционности управляющих воздействий приводит к задачам оптимального управления с фазовыми ограничениями и существенно усложняет как теоретические результаты (принцип максимума), так и конструктивные методы решения. В настоящем параграфе исследуется важная для приложений [64] промежуточная ситуация, когда используются инерционные управления, но их инерционность достаточзю мала. Для решения задач оптимизации динамических систем в классе малоинерционных управлений предлагается асимптотический метод, который позволяет обойти трудности, связанные с наличием фазовых ограничений. При применении асимптотического подхода дело сводится к решению базовой задачи без фазовых ограничений и к сравнительно несложной коррекции точек переключения ее оптимального управления, которая позволяет получить решение исходной задачи с любой наперед заданной асимптотической точностью. [c.151]

Четвертая глава посвящена задачам синтеза управляемых машинных агрегатов. Здесь рассмотрены модальные асимптотиче- KiTe алгоритмы, обеспечивающие оптимизацию спектральных х рактеристик динамических систем. Изложены таки<е некото-ры методы синтеза оптимального управления движением. [c.6]

Алгоритм непрерывной оптимизации. Рассмотрим динамическую систему, состояние которой определяется координатами Hi t), образующими и-мерпый вектор-столбец у = у t),. . . -1 Уп i)Y ( штрих здесь и ниже означает транспонирование). Зависимость координат от времени проявляется как непосредственно, так и через их связи с нестационарными параметрами системы Pi t) и qj (t) (v = 1, 2,. . е f = 1, 2,. . ., т). Первая группа параметров образует вектор параметров объекта управления, изменяющихся заранее непредвиденным образом в определенной области задания /J,,Эр [c.4]

АВТОМАТЫ НАСТРОЙКИ ПРИ БЕСПОИСКОВОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА АВМ [c.18]

При решении задачи на АВМ возможны два пути одновремей-ное и поочередное определение градиента но каждому из настраиваемых параметров. Первый из них применяют тогда, когда используемое для решения аналоговое устройство допускает одновременный набор уравнений чувствительности по всем параметрам, т. е. при использовании достаточно крупных АВМ и сравнительно простых динамических систем. По второму пути, связанному с увеличением общего времени оптимизации приблизительно во столько раз, сколько настраиваемых параметров имеет оптимизируемая система, идут в случае сложных динамических систем. При этом на i-u такте каждого шага оптимизации настраивается только один из параметров (а) , в то время как остальные сохраняют свои значения неизменными. [c.19]

Автоматы настройки с равномерным и переменным временными циклами были испытаны при решении конкретных задач оптимизации параметров динамических систем на АВМ. Одной из таких задач является автоматическая оптимизация пневмопривода с автоторможением . [c.28]

Автоматы настройки при беспонскопой оптимизации параметров динамических систем на АВМ. Сергеев В. И., Чернявский И. Т. Сб - Автоматизация научных исследований в области машипостроелия и приборостроения . Наука , 1971, стр. 18—30. [c.268]

Зильберман И. А., Коротенко М. JI. Об одном алгоритме оптимизации параметров динамических систем. — В кн. Динамика и прочность высокоскоростного наземного транспорта. Киев, Наукова думка, 1976, с. 106—110. [c.433]

Завалищин Станислав Тимофеевич, доктор физико-математиче-ских наук, профессор. Заведующий сектором нелинейного анализа Института математики и механики УрО РАН. Известный специалист в области управления движением систем с импульсной структурой. Разработал новый подход к построению общей теории линейных систем, опирающийся на аппарат обобщенных функций построил теорию аналитического конструирования импульсных регуляторов, основанную на новом понятии импульсного синтеза и импульсно-скользяще-го режима. Разработал теорию динамических систем с умножением импульсных воздействий на разрывные реализации функций фазовых координат. На этой основе исследовал класс нерегулярных задач оптимизации Лагранжа и решил ряд актуальных оптимизационных задач квантовой механики, динамики летательных аппаратов, механики космических полетов, имеющих оптимальные импульсные решения. Ряд из этих результатов нашел применение в опытно-конструкторских изысканиях по созданию новой техники. В последнее время развивал новое научное направление, связанное с энергетической оптимизацией движения тел и мобильных манипуляционных систем в вязкой среде. [c.223]

Как и в случае конечномерных динамических систем, в области задач об оптимальном управлении системами с распределенными параметрами сохраняют полную работоспособность усовершенствованные методы классического вариационного исчисления. При этом и здесь основное внимание было уделено составлению необходимых условий минимума для экстремальных задач со связями, трактуемыми как проблема Майера — Больца. Главным образом это было сделано для задач, связанных с уравнениями эллиптического типа. Было показано, что в таких типичных задачах, возникающих из проблем оптимального управления, необходимые условия стационарности (уравнение Эйлера и естественные граничные условия, а также условия Вейерштрасса Эрдманна) составляются при помощи обычных приемов. Критерии опираются снова на множители Лагранжа которые здесь зависят уже обычно от пространственных координат, а соответствующие дифференциальные уравнения снова конструируются исходя из подходящих форм функции Гамильтона. Условия стационарности дополняются необходимым условием Вейерштрасса сильного относительного минимума. Разумеется, это условие, которое записывается через условие экстремальности функции Гамильтона на оптимальных решениях, имеет смысл, аналогичный соответствующему условию принципа максимума. Важно, однако, заметить, что при работе с модификациями классических методов вариационного исчисления в случае уравнений с частными производными проявляются некоторые новые черты. В результате получаются условия оптимальности, более сильные, нежели известные в настоящее время обобщения принципа максимума на системы, описываемые уравнениями в частных производных. Упомянутые черты проявляются, в частности, в связи с тем обстоятельством, что приращение минимизируемого функционала при изменении объемного управления (за счет варьирования от оптимального управления) в пределах области достаточно малой меры зависит не только от вариации управления и меры области, но также существенно определяется и предельной формой области варьирования. Таким образом, получается, что при изменении формы области, определяющей вариацию, могут, получаться более или менее широкие необходимые условия экстремальности. Как отмечено выше, эффект анизотропии варьирования пока был получен только классическими методами. Причины этого, по-видимому, различны некоторые работы, посвященные принципу максимума, относятся к таким задачам, где этот эффект вообще не проявляется, в других случаях эффект анизотропии исключался вследствие ограничения при исследованиях лишь вариациями специального вида. Полезно также заметить, что описываемый эффект анизотропии расширяет возможность управления и оптимизации в обширном классе случаев независимо от типа исходных уравнений. Эффективность классических методов вариационного исчисления была проверена на конкретных типах задач. В частности, таким путем была исследована задача об оптимальном распределении проводимости электропроводной жидкости (газа) в канале магнитодинамического генератора электрической энергии. Эта задача как раз доставляет пример вариационной проблемы, где эффект анизотропии варьирования играет существенную роль. Развитию классических методов исследования посвящены работы К. А. Лурье. [c.239]

Асимптотической оптимизации линейных сингулярно возмущенных систем, содержащих при производных параметры различных порядков малости, посвящены работы [30 - 32, 55]. Предложенные в этих работах алгоритмы являются развитием результатов, изложенных в 11 13 настоящей монографии. В [27] разработан и обоснован алгоритм построения асимптотически субоптимальных управлений в задаче оптимизации линейной системы нейтрального типа с малым запаздыванием. Этот алгоритм в идейном плане имеет много общего с алгоритмами, изложенными в главе 3. В этом нет ничего удивительного, ибо асимптотические т азложения решений сингулярно возмущенных обыкновенных динамических систем и систем нейтрального типа с малым запаздыванием строятся по одной и той же схеме с помощью метода пограничных функций [8]. [c.150]

Горелик С Б., Калинин А, К Метод возмущений для оптимизации систем нейтрального типа с малым запаздыванием // Актуальные задачи теории динамических систем. Мн. Наука и техн., 1989. С, 234 - 246. [c.182]

Калинин А. Я, Грибковская Я В. Асимптотическая оптимизация линейных динамических систем, содержащих при производных параметры различных порядков малости // Вестн. Белорус, ун-та. Сер. 1. 1996. Ха 3. С. 52 - 55. [c.183]

Костюкова О. Я Оптимизация линейных динамических систем с фазовыми ограничениями. Минск, 1989 (Препринт / Ин-т математики АН БССР Хз 29 (379)). [c.184]

В состав программного обеспечения АЦВС (в оба пакета) входят также система автоматизации программирования АВМ комплекса, библиотека программ связи ЦВМ с АВМ, библиотека прикладных программ для аналого-цифрового н числеииого интегрироваиия дифференциальных уравнений, решения задач оптимизации и статистического анализа динамических систем, а также библиотека тестовых программ и контрольных задач. [c.353]

С учетом современных методов построения ППП разработан и получил широкое применение при проектировании ЭМП ряд пакетов как объектно-независимых, так и объектно-ориентированных [65]. Объектно-ориентированные ППП предназначены для решения проектных задач сравнительно узкого класса ЭМП и применяются соответственно в САПР синхронных двигателей, крупных электрических машин, трансформаторов, синхронных генераторов автономной электроэнергетики и т. п. Объектно-независимые ППП предназначены в основном для решения задач оптимизации параметров и анализа динамических режимов практически любых ЭМП. К их числу можно отнести пакет для многокритериального оптимального проектирования ЭМП в диалоговом режиме (ППП МОПО) [65] и пакет для моделирования динамических процессов электромеханических систем ( 7.4). [c.155]

Обоснованное решение задач оптимальной реконструкции сетевой части сложных ТСС возможно с помощью метода многоконтурной оптимизации [62], который является сейчас практически единственным методом оптимизации многоконтурных трубопроводных систем. Достоинства метода, реализованного в ППП СОСНА [63], обусловлены, с одной стороны, многократным использованием в итеративном процессе метода динамического программирования, который позволяет выявлять наиболее рациональные мероприятия по реконструкции сетевой части при минимальных затратах и эффективном учете существующего состояния, множества технических ограничений и других индивидуальных особенностей систем и их элементов. С другой стороны, проведение на каждой итерации расчетов потокораспре-деления позволяет учитывать работоспособность системы в целом и обеспечивает возможность организации рациональных режимов при ее эксплуатации. [c.134]

При решении вопросов реконструкции ТСС в процессе разработки схем теплоснабнчения городов сопоставление вариантов развития систем на перспективу 10—15 лет должно производиться по одному из динамических критериев при разбивке исследуемого периода на несколько дискретных интервалов времени с соответствующими им уровнями нагрузок. Поскольку методы оптимизации структуры и параметров ТСС, реализованные в ППП СТРУКТУРА и СОСНА, позволяют решать задачи оптимальной реконструкции и расширения сложных многоконтурных ТСС на возросшие и вновь появляющиеся тепловые нагрузки с оптимальным учетом существующего состояния системы, они представляют хорошую базу для реализации алгоритмов учета динамики развития. [c.135]

Простейшим но структуре алгоритмом глобального поиска является независимый поиск (методы Монте-Карло), оенованный на случайном переборе точек в ограниченном пространстве Gp варьируемых параметров [51, 90]. Характерной особенностью методов Монте-Карло является постоянная в течение всего поиска нлот-пость распределепия зондирующих точек. Поэтому для решения этими методами задач оптимизации машинных агрегатов с многомерными векторами Р варьируемых параметров обычно необходимо выполнить значительное число проб. Выгодным для задач динамического синтеза машинных агрегатов свойством метода случайного поиска е равномерным распределением пробных точек является возможность одновременного онределения нескольких оптимальных решений, соответствующих различным критериям эффективности. Это свойство независимого глобального поиска особенно важно для задач параметрической оптимизации машинных агрегатов, оперирующих с неприводимыми к единой мере локальными критериями эффективности. Такая ситуация характерна для параметрического синтеза динамических моделей машинных агрегатов по критериям эффективности, отражающим, ианример, общую несущую способность силовой цепи по разнородным факторам динамической нагругкепности ее отдельных звеньев (передаточного механизма п рабочей машины). Аналогичная ситуация возникает также при оптимизации характеристик управляемых систем машинных агрегатов по критериям устойчивости и качества регулирования. [c.274]

Хитрик В. Э., Ковнер В. Я. Выбор закона двин ения механических систем с одной степенью свободы из условий оптимизации по комплексным динамическим критериям. — В кн. Теория механизмов и машин. Вып. 13, Харьков, ХГУ, 1972, с. 61-70. [c.326]

Таким образом, при оценке воз-можности использования кривошип- Рис. 63. Динамическая схема ного способа силовозбужден,ия в машин с кривошипным сило-машинах для программных ишы- возбуждением, таний на усталость следует исходить из тщательного анализа основных динамических соотношений соответствующих колебательных систем и оптимизации на этой основе их динамических свойств для максимального повышения грузоспособности машин, их производительности и стабильности нагружения. Приведем некоторые аналитические зависимости, облегчающие выбор основных параметров машин и их динамический расчет 12]. [c.97]

Лепихин П. П. Численный анализ напряженно-деформированного состояния двухслойных скрепленных с натягом цилиндрических конструкций при динамическом нагружении.— В кн. Проектирование и оптимизация элементов устройств и систем летательных аппаратов с использованием ЭВМ. Харьков 1977, с. 127-134. [c.256]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...