Системы импульсная оптимальная

Существенно иное, статистическое направление теории оптимальных систем возникло примерно одновременно с теорией детерминированных систем. Статистическое направление, во всяком случае на начальной стадии, базировалось на математической теории Колмогорова — Винера. Кроме того, был создан другой метод — метод канонических разложений, часто оказывающийся более удобным для приближенного решения сравнительно сложных задач. Вначале работа в области статистических методов в автоматике велась главным образом в направлении развития статистических методов исследования стационарных линейных систем в установившемся режиме при стационарных случайных возмущениях, применения этих методов к задачам практики и их распространения на линейные импульсные системы. [c.250]

Для систем, съем данных в которых происходит в течение конечного интервала времени, удалось, используя аппарат разностных уравнений и дискретного преобразования Лапласа, разработать методы исследования их устойчивости и построения процессов в этих системах. В дальнейшем, благодаря применению некоторых теорем дискретного преобразования Лапласа, оказалось возможным свести изучение этого класса систем к изучению обычных импульсных систем с мгновенным съемом данных. Если на первых порах теория импульсных систем заимствовала методы и приемы у теории непрерывных систем, то в настоящее время она успешно решила ряд задач по синтезу оптимальных линейных импульсных систем при учете неизменной части системы, которые в теории непрерывных линейных систем до сих пор остаются нерешенными. Наличие неизбежно присутствующих или преднамеренно вводимых нелинейностей ограничивает возможности применения линейной теории импульсных систем. Особенно это относится к системам с широтно- и частотно-импульсной модуляциями, а также к системам, содержащим в качестве элемента цифровые вычислительные устройства при учете ограничений памяти и небольшом числе разрядов. [c.270]

Они работают в цени обратной связи системы регулирования скорости ротора. В P чаще всего используются импульсные индукционные преобразователи [31 угла поворота ротора с числом импульсов (зубцов) на оборот от 180 до 800. Такие датчики имеют высокую надежность, компактную конструкцию, сравнительно просты в изготовлении. Благодаря интегральному съему ЭДС. наведенной в сигнальной обмотке датчика одновременно от всех зубьев, их шаговая ошибка усредняется, что обеспечивает высокие точностные показатели датчика. В особо точных центрифугах число импульсов на оборот составляет 2000—4000 и более. В них используют фотооптические датчики и датчики на основе магнитной записи меток. Однако вопрос о выборе оптимального числа меток в зависимости от параметров P , системы управления и точностных требований к ним окончательно не решен. Важное значение имеет место установки датчика. В идеале его следует уста- [c.150]

Программа расчета, построенная по рассмотренной выше схеме, использовалась для исследования динамики и выбора оптимальных параметров пневматического позиционного привода с дискретной системой управления (релейной и широтно-импульсной). Опыт работы с программой показал, что она гибкая и удобная в обращении, так как позволяет достаточно просто вносить дополнения с целью учета новых особенностей приводов, изменений в их структуре и методах исследования. [c.108]

В будущем перспективным представляется выполнение всей импульсной части САР электрической с тем, чтобы гидравлическими остались только главные сервомоторы и их золотники. Достоинства такого решения — быстрота передачи сигнала в электрической системе, простота реализации любого закона управления, возможность перехода к кибернетическим системам путем включения логических устройств, в том числе на интегральных схемах, что облегчит решение задачи оптимального управления и комплексной автоматизации блоков. Компактность таких САР и возможность размещения импульсной части регулирования на щите управления значительно упростит конструкцию корпуса переднего подшипника турбины. [c.170]

Динамические свойства регулируемых участков пароперегревателей выражаются временными (разгонными и импульсными) или амплитудно-фазовыми частотными характеристиками. Амплитудно-фазовые характеристики являются более универсальными. Они позволяют произвести исследование системы на устойчивость, определить оптимальные настройки регуляторов и построить переходные процессы в системе регулирования при различных возмущениях. По временным характеристикам можно непосредственно определить приближенные динамические параметры объекта и настройки регулятора, а также приближенные выражения передаточных функций и амплитудно-фазовые характеристики объекта, по которым можно произвести полное исследование системы регулирования. [c.185]

В линейных системах волоконно-оптической связи предельная скорость передачи информации ограничивается, в основном, дисперсионным расплыванием импульсов. Так, например, импульс с начальной длительностью в 1 пс (Х=1,5 мкм) уширяется вдвое при распространении на расстояние 40—50 м. Использование пикосекундных оптических солитонов позволяет преодолеть дисперсионные ограничения и повысить скорость передачи информации до 10 бит/с. Выявление предельных возможностей солитонных систем связи и оптимальных режимов передачи информации требует учета ряда возмущающих факторов, таких, как оптические потери, дисперсия высших порядков, конкурирующие нелинейные процессы, взаимодействие солитонов в импульсной последовательности и т. д. [c.207]

Основными динамическими характеристиками автоматической системы являются передаточная функция Ф (/ ш) и импульсная переходная функция к (t). Если эти функции удовлетворяют условию минимума ошибки системы, то их называют оптимальными. Таким образом, задача синтеза системы сводится к отысканию оптимальной передаточной функции Ф (/ со) или оптимальной импульсной переходной функции к (t). [c.107]

Импульсная переходная функция замкнутой системы к (/), обращающая выражение для средней квадратической ошибки в минимум, называется оптимальной импульсной переходной функцией. [c.108]

Зная оптимальную импульсную переходную функцию системы к (/), можно найти соответствующую ей передаточную функцию по формуле преобразования Фурье [c.108]

Передаточная функция Ф ( а>) замкнутой системы регулирования, соответствующая оптимальной импульсной переходной функции к (/), называется оптимальной передаточной функцией системы. [c.108]

Монография посвящена вопросам построения оптимального управления движением в вязкой среде тел различной конфигурации и составленных из них механических систем. Проектирование специальных подводных аппаратов для работы в экстремальных условиях земного и внеземного характера, разработка оптимальной системы управления являются комплексными задачами. Из-за ограниченности бортовой энергетики актуален поиск законов изменения управляющих сил и моментов, обеспечивающих перемещение аппарата из начального положения в заданное с минимальными энергетическими затратами. Задача имеет сингулярные решения с импульсными составляющими, поэтому возникает проблема с применением классических вариационных средств. Описание способов ее преодоления рассчитано на стандартную инженерную подготовку. Для желающих разобраться в математической подоплеке предусмотрены два приложения. [c.1]

Данная книга является результатом систематизации и развития материалов цикла статей, опубликованных авторами в отечественных и зарубежных изданиях, и серии докладов на Всероссийских и Международных симпозиумах. Если говорить об основных изложенных в ней результатах, то следует отметить следующие. Во-первых, найдены ограничения гидродинамического характера, в рамках которых возможно аналитическое исследование проблемы. Во-вторых, разработан метод решения задач обсуждаемого класса. В его основе лежит возможность сведения задачи минимизации работы управляющих сил и моментов к задаче минимизации работы сил сопротивления вязкой жидкости, что при указанных выше гидродинамических предположениях позволяет ограничиться во вспомогательной задаче лишь кинематическими связями. Дано строгое обоснование метода, основанное на наших подходах к проблеме умножения обобщенных функций. Наконец, примечательной чертой рассмотренного в книге класса мобильных манипуляционных роботов оказалось то, что на энергетически оптимальных перемещениях мощность сил сопротивления среды и ее производная по скорости движения носителя ММР оказались постоянными. Это дает возможность построить граничную задачу, которая с учетом указанных первых интегралов дифференциальной системы оптимальных движений позволяет численно моделировать особое многообразие — источник для расчета сингулярных оптимальных программных управлений и импульсных позиционных процедур, решающих задачу синтеза в условиях неопределенных возмущений среды. [c.7]

В задачах первого типа требуется найти законы изменения управляющих сил и моментов, обеспечивающие перемещение механической системы за заданное время из начального фазового состояния в заданное целевое множество с минимальными затратами на преодоление сил сопротивления среды. Такие задачи имеют следующие особенности. Во-первых, они нерегулярны [26], если только в текущее выражение для мощности сил сопротивления не входят в явном виде управляющие воздействия. Действительно, действующие на механическую систему управляющие силы и моменты входят в уравнения ее движения линейно. Отсюда гамильтониан зависит от управляющих сил и моментов также линейно. Поэтому уравнения Эйлера-Лагранжа не содержат в явном виде управляющие воздействия и, следовательно, не позволяют формально определить их оптимальные значения в терминах фазовых и сопряженных переменных. Во-вторых, как показывает опыт, это верный признак того (и так оно оказалось), что оптимальные программы изменения управляющих сил и моментов имеют импульсные составляющие. Поэтому классические вариационные средства непосредственно не применимы для нахождения оптимальных программ (в [12] дано обобщение принципа максимума Понтрягина на простейшие классы импульсных управлений). Задачи, исследованные во второй и третьей главах, принадлежат данному типу. [c.39]

Чтобы определить импульсные и непрерывные составляющие оптимальных управлений, снова обратимся к системе (1.1). Имеем [c.153]

Другая трудность практического применения теории оптимального детерминированного управления заключается в том, что решение задач оптимизации часто ищут в классе кусочно-непрерывных или в классе обобщенных функций, причем управляющая система рассматривается как идеальная. Очевидно, что точная реализация таких управлений невозможна. Действительно, предположим, что управляющая система (регулятор) имеет непрерывную импульсную переходную функцию (t). Тогда его выход [c.56]

Далее рассмотрен подход к задаче отыскания матрицы импульсных переходных функций многомерной системы с конечной памятью оптимальной в смысле принципа сложности. Этот подход [c.69]

Наибольшие мощности передающих устройств по- рядка многих Мет в импульсе, кет средней мощности имеют станции дальнего обнаружения самолетов и ракет. В подобных станциях Д/ обычно выбирается из условия оптимальной чувствительности, а индикаторные системы не предусматривают получения максимально точных координат цели. Станции, служащие для получения точных координат целей и непрерывной передачи данных, напр, для управления артиллерийским огнем или наведением самолетов или ракет, обычно работают на меньшие дальности и имеют высокоточные индикаторы, соответствующие антенны, спец. форму импульса излучения и Д/, обеспечивающую воспроизведение принимаемых импульсных сигналов. Обычно подобные станции обладают сложными автоматич. системами и действуют в сочетании со счетно-решающими устройствами. В зависимости от назначения станций, их конструкция допускает размещение на самолетах или др. подвижных системах или представляет собой установку со сложным и громоздким наземным оборудованием. [c.294]

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОЗИЦИОННЫМИ вРЕМЯ-ИМПУЛЬСНЫМИ СИСТЕМАМИ [c.162]

При больших рассогласованиях (углах между направлением на излучатель и оптической осью системы) изображение излучателя в процессе сканирования выходит за пределы растра. Модуляция на частоте управления (частоте сканирования) становится импульсной спектр сигнала расширяется, что приводит к необходимости увеличивать полосу пропускания электронного тракта. Это, конечно, снижает помехозащищенность системы. Так как трудно при всех траекториях сканирования достичь оптимального согласования (равенства) размеров изображения и ячеек растра в его центральной части, то в области больших рассогласований глубина моду- [c.24]

Трудность оптимального согласования размеров изображения и ячеек растров для всего углового поля ОЭП или всех возможных углов рассогласования присуща практически всем растрам, используемым в ОЭП с частотной, фазовой или импульсной модуляцией. Хорошего согласования можно достичь лишь для очень немногих систем, например для системы с растром, представленным на рис. 1.9, а, на котором ширина прозрачных и непрозрачных ячеек приблизительно постоянна по всей площади растра. [c.27]

Рассмотренный вариант синтеза оптимальной системы управления для детерминированной программы имеет существенное значение, так как позволяет определить качество автоматической системы управления эластичным шлифованием в условиях отсутствия возмущений. Действительно, программа съема припуска в течение значительного промежутка времени может быть постоянной. Однако на отдельных участках возможны резкие изменения программы, которые приводят к значительным ошибкам. Используя в качестве программы типовые функции (ступенчатую, импульсную и т. п.), можно определить структуру автоматической системы, оптимально отрабатывающей эволюции реальной программы. [c.164]

В области синтеза импульсных оптимальных систем наметились два подхода. Первый подход основан на описании импульсной системы при помо [c.270]

Цифровые автоматические системы могут рассматриваться как особый случай нелинейных импульсных систем, в которых нелинейность, определяющая квантование по уровню, носит ступенчатый характер. Возможны детерминистическая и вероятностная оценки этого эффекта. К цифровым автоматическим системам непосредственно применимы методы исследования устойчивости и периодических режимов нелинейных импульсных систем. Для выбора оптимальных управляющих воздействий в цифровых автоматических системах наиболее удобным оказался метод динамического программирования. Одной из важных задач, возникающих при проектировании цифровых автоматических систем, является задача передачи информации на основе метода приращений и полной передачи уровней. Поэтому необходимо было выяснить возможные пути повышения эффективности и сравнить помехоустойчивость различных методов дискретной передачи информации (дельтамодуляции, разностно-дискретной и импульсно-кодовой модуляций). Проведенный сравнительный анализ этих типов модуляции позволяет произвести обоснованный выбор при различных условиях их использования. [c.271]

Развивалась также теория детермированных дискретных оптимальных систем — как импульсных, так и релейно-импульсных. Однако для решения нелинейных задач, относящихся к замкнутым системам со случайными помехами в их цепях — как в прямом тракте системы, так и в цепи обратной связи, необходимо учитывать неполноту информации об объекте и его характеристиках и случайные шумы. Все это потребовало привлечения новых математических средств. Такими средствами явились метод динамического программирования Р. Веллмана, нашедший за последние годы успешное применение в теории оптимальных систем и теории статистических решений. В результате оказалось возможным сформулировать новый круг проблем, а также найти общий рецепт решения задач и решить некоторые из них. Значительная часть этих работ была посвящена теории дуального управления, отражающей тот факт, что в общем случае управляющее устройство в автоматической системе решает две тесно связанные, но различные по характеру задачи первая задача — это задача изучения объекта, вторая — задача приведения объекта к требуемому состоянию. Теория дуального управления дает возможность получить оптимальную стратегию управляющего устройства для систем весьма общего типа [48]. [c.272]

Решая это уравнение, можно получить импульсную переходную функцию оптимальной системы. При этом необходимо проверять условия физической реализуемости КотЬ )- В этом случае оптимальная система выходит из класса эталона-модели и приводит к повышению числа степеней свободы. [c.256]

Схемы зарядки емкостного накопителя энергии от сети переменного напряжения с нулевой фазой вклю-i чения зарядного коммутатора оказались весьма эконо мичными и удобными для построения зарядных устройств импульсных источников питания газоразрядных ламп с повышенной частотой повторения разрядных импульсов [57—59]. В схемах с нулевой фазой включения накопительный конденсатор начинает заряжаться при включении зарядного коммутатора в момент перехода синусоиды сетевого напряжения через нуль. Зарядный ток в этом случае ограничивается скоростью нара-чстания напряжения и имеет форму отрезка косинусоиды. В процессе зарядки используется менее четверти периода синусоиды. По этой причине потребление энергии от сети получается относительно неравномерным. Такие хемы целесообразно применять при небольших емкостях накопителя и небольших запасаемых энергиях до нескольких сотен джоулей). Однако схемы с нулевой )азой включения достаточно просты и могут применять-я, например, в системах питания твердотельных излу- ателей на итрий-алюминиевом гранате, оптимальные астоты повторения импульсов излучения которых 50— [c.79]

Оптимальные программные и позиционные конструкции в задачах энергетической оптимизации. В каждой из рассмотренных в книге задач установлено, что типичные программы оптимальных управлений Р м. 8 имеют двухимиульсную структуру. Цель начального импульсного воздействия — сбросить фазовое изображение системы на особое многообразие, вдоль которого движение происходит до тех пор, пока не будет достигнуто состояние, из которого конечный имиульс переводит систему в заданное фазовое состояние. [c.42]

Двухимиульсная структура оптимальных перемещений дает ключ к пониманию соответствующей задачи синтеза оптимальные законы по принципу обратной связи следует искать в классе позиционных процедур импульсной коррекции. Согласно такой процедуре последовательно осуществляется сброс фазового изображения объекта на особое многообразие в фазовом пространстве. Как отмечалось, такое многообразие сплошь заполнено оптимальными фазовыми траекториями невозмущенной системы. С уменьшением времени между последовательными коррекциями фазовая точка объекта все чаще начинает попадать на особое многообразие. В результате в процесс управляемого движения объекта вносится эффект тина скольжения вдоль особого многообразия. С увеличением частоты коррекции фазовая траектория объекта стремится к траектории, соответствующей так называемому идеальному скольжению [38]. Такое скольжение описывается исходной возмущенной системой с управлением, превращающим особое многообразие в интегральное многообразие. Если эта система совпадает с системой оптимальных движений, то можно делать вывод о том, что процедура импульсной коррекции с неограниченно возрастающей частотой обеспечивает оптимальное поведение [c.42]

Одним из примеров задачи, требующей рассмотрения обобщенных импульсных функций м (г), является уже упоминавшаяся ранее задача об оптимальном управлении механической системой при условии минимума полного ймпульса действующей силы (см. 10, стр. 194), а также родственная ей проблема об управлении реактивным движением при условии минимума расхода реактивной массы (см. 3, стр. 183). В этих задачах оптимальным управлением оказывается часто последовательность мгновенных импульсов, описываемых б-функциями Дирака. Таким образом,, в этих случаях должны допускаться обобщенные управляющие фулкцив и 1), включающие класс б-функций, а в качестве возможных движений X (1) должны допускаться такие, траектории которых в фазовоги пространстве д могут иметь разрывы и угловые точки, что и было выполнена для соответствующих классов задач (см. 3, стр. 183, и 10, стр. 194). [c.217]

При разработке форсировки дизелей Д70 учитывалось, что снижение коэффициента избытка воздуха является одним из эффективных путей форсирования рабочего цикла. При снижении а принималось во внимание возрастание температурной напряженности цикла. Как известно, моторесурс дизеля уменьшается по мере увеличения его форсирования. Наиболее действенным способом повышения мощности является газотурбинный наддув, позволяющий повысить ре. При ЭТОМ необходимо сохранять в приемлемых пределах давление сгорания pz и обеспечивать оптимальные коэффициенты избытка воздуха для сгорания и для продувки. На дизеле 2Д70 применен наддув по изобарной системе наддува, а на дизелях 12Д70 импульсная система наддува. [c.7]

В инверторный источник питания в данной системе встроены внутренний импульсный регулятор С120Р и блок дополнительных функций PSM 11. В импульсном регуляторе предварительно запрограммированы оптимальные импульсные параметры для девяти [c.272]

В режиме трения в условиях смешанной смазки (трение граничное и сухое) Л.И. Бершадским и др. [5] получен необычный эффект в приработке высшей кинематической пары червячной передачи за счет вибрационного возмущения в процессе приработки с использованием новой пластичной смазки с добавкой поверхностно-активных веществ (ПАВ). Оптимальные условия приработки осуществлялись с помощью поддержания неизменно температуры смазочного материала в корпусе редуктора за счет терморегулирования. В системе достигалось быстродействующее импульсное нагружение, в процессе которого контролировалась потеря мощности. Повышение контактной выносливости и износостойкости приработанного сопряжения осуществлялось за счет образования надлежащей [c.335]

Оптимальное управление позиционными время-импульсными системами. Морговский Ю. Я- Адаптация, динамика, прочность и информационное обеспечение систем-73 . Куйбышевское книжное издательство, 1974, стр. 162. [c.396]

Рассматриваются условия оптимальности управления в системах с импульсным воздействием, осуществляемым в фиксированных точках пространства. Показана применимость принципа максимума в таких системах. Библ. 2 назв. [c.396]

Рассматриваются вопросы построения замкнутых импульсных систем переменной структуры для стабилизации программного движения по оптимальной траектории. Приводится условие существования квазискользяшего режима с дискретностью, определяемой свойствами имлульсной части системы. Библ. 3 назв. [c.521]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...