Условия оптимальности программ управления

Условия оптимальности программ управления [c.287]

Поиск области оптимума и допусков на значения управляемых и контролируемых технологических факторов Т, из условия обеспечения заданной прочности и долговечности всех опасных зон детали. Поиск осуществляется с помощью построенных моделей, при этом, как будет показано ниже, можно учитывать временные процессы, например постепенный износ инструментов, и соответственно с помощью ЭВМ отыскивать наивыгоднейшие программы управления режимами обработки или осуществлять оптимальное адаптивное управление операциями. [c.393]

Вихревой золоуловитель [1] позволяет значительно уменьшить унос из топочного объема. Однако работа будет эффективной лишь при применении специальной программы управления, для чего необходимо найти оптимальные условия протекания процесса и возможности их постоянного поддержания. [c.55]

Самоорганизующиеся системы управления способны воспринимать и классифицировать информацию, поступающую в них <из внешней среды, и самостоятельно разрабатывать программы переработки информации, оценивать эффективность этих программ по конечным результатам и запоминать оптимальные программы для дальнейшего использования в аналогичных ситуациях и в соответствии с условиями и задачами управления перестраивают свою собственную структуру. Очевидно, что в таких системах связи между элементами заранее жестко не предопределяются, а устанавливаются в результате приспособления к условиям работы станка. [c.219]

В настоящей главе изучение движения простейшей модели снаряда в виде одномерного движения материальной точки обобщено на случай двух- и трехмерного движения. Отсюда естественно возникает проблема оптимизации траектории, которая оказывается тесно связанной с целым рядом смежных проблем. Простейшей задачей из этого круга проблем является задача определения оптимального управления, когда динамические характеристики снаряда заданы и требуется найти такую траекторию, которая оптимизирует некоторую заданную величину. Для случаев, когда поле сил зависит от скорости и координат снаряда, дана общая постановка задачи оптимизации траектории, а в случаях, когда силовое поле однородно или когда сила зависит от расстояния линейно, оказывается возможным получить решение в замкнутой форме. Это особенно важно в применении к баллистическим снарядам (нанример, снарядам дальнего радиуса действия класса земля — земля или носителям спутников), где расстояние, проходимое за время выгорания топлива, мало по сравнению с земным радиусом. Простой и в то же время почти оптимальной траекторией в этих случаях оказывается траектория гравитационного разворота при движении снаряда в плотной атмосфере и затем переход на траекторию, определяемую соотношением (2.6). Хотя точного решения уравнений движения по траектории гравитационного разворота не существует, все же можно построить ряд графиков, позволяющих во многих случаях подбирать требуемые значения параметров. Если ограничиться лишь получением решений, удовлетворяющих условию стационарности, то обычными методами вариационного исчисления можно исследовать те задачи оптимизации, в которых масса снаряда, программа скорости истечения и время выгорания, так же как и программа управления, являются варьируемыми функциями. Для того чтобы найти решения, являющиеся действительно максимальными или минимальными в определенном смысле, нужно проводить специальное исследование каждого отдельного случая, так как не всегда решение, удовлетворяющее требованию стационарности, является оптимальным, и наоборот. В тех задачах, где скорость истечения есть известная функция времени, как, например, это имеет место в жидкостных ракетных двигателях, из анализа следует лишь то, что оптимальной программой для М ( ) будет, как правило, программа импульсного сжигания топлива. Поэтому для получения практически интересных результатов необходимо проводить более глубокий анализ, с учетом таких факторов, как параметры двигателя, топливных баков и т. д., при одновременном учете характера траектории полета снаряда. Для выполнения такого рода анализа используется схема расчета, где анализ различных элементов Конструкции и групп уравнений (одной [c.63]

Рассмотрим постановку задачи синтеза оптимальной системы управления, когда объект управления задан передаточной функцией, а 2 х) и д х) равны нулю. Как известно, целью синтеза является нахождение структуры системы управления, обеспечивающей минимизацию или максимизацию выбранного показателя качества автоматической системы. Во многих прикладных задачах качество автоматической системы считается удовлетворительным, если ошибка е х) (см. рис. 65, а) остается меньше некоторого значения и неудовлетворительным в противном случае. При этих условиях удобным показателем качества мог бы быть промежуток времени, в пределах которого ошибка остается в допустимых пределах. Чем меньше это время, тем выше качество автоматической системы. Иногда для автоматической системы желательно минимизировать пиковое значение ошибки при изменяющемся во времени возмущении. К сожалению, указанные задачи в общем виде пока не решены, поэтому во многих практических задачах размерной обработки с детерминированной программой качество автоматической системы удобно оценивать по значению интегральной квадратической ошибки. Напомним, что интегральное квадратическое значение произвольной функции е (я ) равно [c.160]

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]

Самонастраивающаяся система управления. При составлении программы, по которой действует система управления машины-автомата, нельзя учесть полностью все многочисленные требования, оиределяющие оптимальные условия выполнения технологического процесса. Кроме того, эти условия изменяются с течением времени вследствие износа режущего инструмента, изменения свойств обрабатываемого материала и т. п. Поэтому с целью повышения производительности машины-автомата и достижения большей точности выполнения заданных условий в последнее время стали создавать системы управления, в которых программа корректируется с учетом результатов выполнения технологического процесса. Эти системы получили название самонастраивающихся. [c.241]

Дифференциальные уравнения (9.1) — (9.5) однозначно определяют движение любого ТА, если известны граничные условия, программа регулирования ЭУ и закон управления ТА. Разнообразие режимов движения ТА зависит от многообразия программ регулирования ЭУ и законов управления ТА, а также от назначения ТА. Одним из возможных режимов движения ТА является оптимальный режим, соответствующий экстремальному значению некоторой интегральной характеристики движения — т ., [c.178]

Технологические машины-автоматы и автоматические линии — это средства труда, использующие механические, химические, электрические, электронные, биологические и другие процессы для выполнения целевого назначения без непосредственного участия человека в производственном процессе это совокупность технических устройств, характеризуемая комплексом двигателей, передаточных и исполнительных механизмов, систем управления. К последним относятся программные задающие устройства, устройства переработки программ, накопления, усвоения и обобщения информации, получаемой в ходе технологического процесса, контрольно-управляющие блоки, устройства, обеспечивающие оперативную и длительную память, настройку и поднастройку, а также устройства, определяющие оптимальные условия работы системы. [c.3]

Существенное расширение функциональных возможностей РТК достигается за счет введения в его систему управления элементов адаптации и искусственного интеллекта. Такие РТК с адаптивным управлением могут автоматически приспосабливаться к непредсказуемым изменениям производственной обстановки и условий эксплуатации. Они принципиально отличаются от РТК первого поколения мощным информационным и программным обеспечением, позволяющим системе управления планировать технологические операции и принимать оптимальные решения, воспринимать и оперативно реагировать на изменения в рабочей зоне, анализировать обстановку и распознавать объекты, программировать работу оборудования и корректировать управляющие программы, диагностировать неисправности и предотвращать аварийные ситуации. [c.4]

Программное обеспечения включает систему логических условий (условных переходов), обеспечивающих надежную безаварийную работу станка, обнаружение поломок инструмента и идентификацию свойств обрабатываемой поверхности. Эти условия представляют собой неравенства, которые позволяют определить, превышают или нет измеряемые величины программные уставки или заданные ограничения. Ограничения и уставки вводятся в систему АПУ в виде специальных адресов управляющей программы с указанием соответствующих параметров. Использование в системе управления станков элементов адаптации и искусственного интеллекта позволяет предотвращать поломку инструмента и поддерживать оптимальные режимы резания, что приводит к увеличению производительности станка и улучшению качества обработки. [c.129]

Таким образом, управление может быть ручным непосредственным, с сервомоторами, полуавтоматическим и автоматическим смешанным. В первом и втором случаях оно осуществляется оператором (механиком или машинистом) с помощью рычагов, рукояток, педалей. Полуавтоматическое управление осуществляется нажатием кнопок, включающих автоматически срабатывающие по заданной программе сервомеханизмы. В последнем случае управление производится по заданной программе, настраиваемой на определенный необходимый режим работы. Ведутся работы по созданию самонастраивающихся систем управления, которые могут работать без настройки, выбирая оптимальный режим работы, отвечающий условиям рабочей среды. [c.195]

Системы управления третьей стадии автоматизации обеспечивают возможность вьшолнения оптимальной для данных конкретных условий программы, учитывающей реальные внешние и внутренние условия работы машины. [c.30]

Электроприводы имеют ряд особенностей 1) большую гибкость в управлении, осуществление любой программы 2) возможность использования нормализованных или стандартных устройств 3) каждый электропривод имеет две части цепь передачи движения (и энергии) и цепь управления 4) по мере увеличения числа оборотов и мощности рабочих машин все шире применяется непрерывное, а не ступенчатое, изменение угловых скоростей электроприводов 5) непрерывное изменение числа оборотов можно осуществлять только в электродвигателях постоянного тока. В электродвигателях переменного тока возможно только ступенчатое (до 4 ступеней) изменение чисел оборотов на выходном валу 6) соленоидный привод в ряде случаев может быть использован вместо механического при инерционной нагрузке 7) применение электромагнитных муфт особенно выгодно, когда необходимы частые включения, выключения и реверсы. Все более актуальной становится задача изучения энергетических условий работы авто.матических поточных линий с целью уменьшения удельных затрат энергии и разработки методов определения оптимальных значений энергетических характеристик проектируемых машин и линий. [c.118]

Автоматизация проектирования должна использовать типовые технологические процессы и в то же время создавать оптимальные типовые решения на основе научных положений технологии машиностроения. ЭВМ может применяться для оперативного решения технологических задач, а также для разработки нормативных материалов. Большое значение приобретает использование ЭВМ с появлением станков с ЧПУ. Преимущество таких станков состоит не только в значительном сокращении цикла подготовки производства, но и в повышении качества выпускаемой продукции. Детали должны конструироваться с учетом обработки их на станках с ЧПУ. В предварительных конструкторских разработках с помощью ЭВМ могут проверяться различные параметры, проводиться сравнение различных вариантов с целью получения оптимальных конструкций. Теперь не оператор на основании своего опыта или интуиции, а программа определяет то, что выполняет станок. Поэтому в программу должны быть заложены оптимальные технологические решения на основе математического моделирования и использования ЭВМ. Оптимизация технологических процессов на этих станках в будущем должна быть связана с так называемыми систе.мами адаптивного управления. Станку будут переданы такие функции, как выбор оптимальных условий обработки согласно конкретной ситуации. Сам станок будет настраивать инструмент на размер обработки. [c.252]

В настоящее время создаются информационно-программные системы управления. Сущность такой системы управления заключается в том, что на основании информации об объекте обработки, внешних и внутренних условиях работы машины система управления вырабатывает оптимальный вариант программы для каждого случая и обеспечивает ее выполнение. [c.176]

Решение задачи минимизации времени от входа в плотные слои атмосферы до выхода на ограничение (14.14) показало, что оптимальным управлением является программа одноразового переключения аэродинамического качества с -К иа +К . Точку переключения определяют с учетом начальных условий входа и величины допустимой максимальной перегрузки. После достижения максимума перегрузок необходимо мгновенно уменьшить эффективное значение качества для удержания СА на ограничении (14.14). В дальнейшем происходит увеличение [c.394]

Из рассмотренных примеров видно, что, если для обслуживания процессов в большинстве случаев достаточно использовать простейшие ПР, работающие по жесткой программе (ПР первого поколения), то для сборочных операций необходимы, как правило, роботы с большей информационной мощностью, обладающие способностью адаптации к внешним условиям (ПР второго поколения), а в ряде случаев ПР с высокоорганизованными средствами очувствления и элементами искусственного интеллекта (ПР третьего поколения). Поэтому намеченные к разработке и внедрению в 12-й пятилетке роботы по своему техническому уровню будут в значительной мере относиться к роботам второго поколения с управлением от микроЭВМ (или микропроцессоров) и иметь более развитой сенсорный аппарат, обеспечивающий работу по принципу ситуация —действие с целью выбора оптимального алгоритма работы робота в зависимости от реального состояния технологического процесса. [c.246]

Проблема получения высококачественных поковок рассматривается как сложная функция, требующая исследования на оптимум. Отмечаются основные тенденции развития кузнечно-штамповочпого производства (КШП). Дается схема КШП как многозначного объекта исследований и совершенствования. Рассматриваются основные аспекты данной схемы. Дается пояснение обобщенного Tantus — критерия оценки состояния КШП. Предлагаются 10 обобщенных параметров культуры КШП минимальная длина технологического маршрута непрерывность и безотходность технологического процесса максимальный комфорт, облегчение условий труда, безопасность минимальное вредное воздействие на человека, окружающую среду, биосферу оптимальность кузнечнопрессового оборудования оптимальность технологического процесса оптимальность планирования цехов и заводов оптимальность автоматизации и механизации оптимальность организации, управления, планирования и информации максимальная обобщенная экономичность. Даются объяснения всех приведенных обобщенных параметров, их анализ. Приводятся примеры их реализации. Излагаются соображения по прогнозированию развития КШП. Анализируется энергетика КШП в общем энергобалансе страны и указываются резервы экономии энергозатрат. Анализируется вопрос экономии металла и повышение коэффициента его использования в связи с жесткостью и кинематической схемой кузнечных машин. Рассматриваются и анализируются возможные пути автоматизации КШП полная автоматизация, роботы, малая механизация, автоматизация мелкосерийного и единичного производства. Рассматривается и обосновывается принцип непрерывности безотходности и комплексной автоматизации КШП. Отмечается, что подлинная автоматизация (с использованием ЭВМ, АСУ, АСУП) возможна только в высококультурном КШП. Научно обоснованная автоматизация требует внесения определенных и необходимых корректив в КПО, в нагревательные устройства, в схемы техпроцессов, в планировочные решения и т. д. Автоматизация КШП — комплексная проблема. Внедрение автоматизации в несовершенном КШП не дает положительного результата . Как видим, А. И. Зимин один из первых наметил широкую программу мероприятий по решению проблемы культуры производства . Такая ее многоплановая формулировка актуальна и для наших дней. [c.91]

Механизация и автоматизация прокатных станов создает предпосылки для программированного управления. В основу задаваемых программ управления прокатными станами положены наилучшиё, оптимальные условия работы, при которых может быть достигнута наивысшая производительность с получением высококачественного металла, свободного от внутренних и наружных дефектов. [c.238]

Тактика оптимального управления движением поездов состоит в осуществлении управляющих воздействий, обеспечивающих в каждый момент процесса поддержание наивыгоднейшего показателя. Она реализуется в оперативном порядке с учетом конкретной обстановки, допускаемых органичений и обстоятельств, не предусмотренных планированием. При этом не предусматривается наличие фиксированной программы поведения поезда и наперед заданного режима работы локомотива. Предполагается поиск оптимального поведения в процессе управления и в каждый данный момент. Дело в том, что оптимальная тактика управления предполагает некоторую свободу управляющих воздействий и координат системы, которые в конкретных условиях могут оказаться предпочтительными для достижения цели. Это приводит к оптимизации режима работы управляемых систем. Например, в случаях отклонения условий работы на отдельных участках от условий, принятых в расчетах, машинисту и диспетчеру представляется возможность в оперативном порядке выбирать предпочтительные управляющие воздействия в связи с учетом сложившейся обстановки на линии, чтобы обеспечить оптимальный режим управления поездом. Такие отклонения могут возникнуть в связи с изменением погоды, неравномерности поездопотоков, ходовых свойств поезда и тяговых свойств локомотивов, напряжения контактной сети и др. В этом обычно и проявляется мастерство машинистов и диспетчеров. [c.263]

Сравнивая зти выражения с формулами (3.286) и (3.289), приходим илводу, что полученная выше для тех же терминальных условий эграмма разомкнутого управления, определяемая выражениями 186), (3.288), н соответствующая ей программа замкнутого управления 89) не оптимальны, так как отличаются от оптимальных программ 511) и (3.312). [c.401]

Существует немало доводов в пользу того, что математическое моделирование на ЭВМ должно развиваться наряду с физическим моделированием как в инженерных исследованиях и разработках, так и в учебном процессе. Один из аргументов (возможно, важнейщий) состоит в том, что задачей моделирования становится не просто изучение явления или создание некоторого работоспособного устройства, а управление процессами и целенаправленный поиск оптимального проектного решения. Для сложных современных объектов такой поиск предполагает необходимость рассмотрения большого числа вариантов. Это становится возможным лишь при использовании математической модели объекта, реализованной на ЭВМ. Широта диапазона изменения параметров, возможность выявления значащих и незначащих факторов путем включения или исключения их из модели (программы), простота моделирования экстремальных и аварийных ситуаций — вот перечень преимуществ численного эксперимента на ЭВМ. Эти преимущества могут быть реализованы и в простых учебных программах при условии соответствующей методической проработки, включая организацию диа- [c.201]

Для нахождения оптимальной структуры АРЛ и ее конструктивной реализации необходимо установить начальные условия, входные и выходные переменные и ограничения. Начальными условиями являются режимы обработки и варианты технологического процесса, тиражность изделий и условия эксплуатации. Входными переменными—теоретическая производительность и в зависимости от нее число АРЛ, необходимых для выполнения производственной программы, допускаемые числа потоков р, каруселей т, многоместности г, а также варианты конструктивной реализации роторов, устройств загрузки-выгрузки и системы приводов и управления. Выходными переменными, т. е. частными критериями качества, являются стоимость и коэффициенты готовности отдельных функциональных групп и АРЛ в целом. Ограничениями на область поиска значений управляющих переменных являются предельные числа п оборотов в минуту и р позиций роторов (р= 3- 15). [c.460]

Наиболее сложный режим работы СНС имеет место при одновременном изменении обоих рассматриваемых параметров объекта управления р и р2- Результаты, характеризующие работу системы в случае произвольных непрерывных и скачкообразных изменений р, и р , показаны на рис. 9, где дана плоскость параметров (Я1> Ч2) управляющего устройства. Приведенные результаты показываю устойчивую работу СНС в условиях непрерывных вариаций обоих параметров объекта управления. Точ)Ш 1, 2,. . ., У соответствуют оптимальным значениям вектора параметров различных значений вектора pi, р ] - При этом важно, что и при скачкообразных 4—5 7—8 8—9, и при медленных 1—2 2—3 3—4 5-6 6—7 изменениях вектора параметров объекта управления р управляющая самонастраивающая программа позволяет проводить надежную подстройку вектора параметров q. [c.15]

Путь перемещения для элемента, связанного с управлением захватным приспособлением (например, закрытие и открытие грейфера), задается его конструкцией, Необходимой высотой под - ема или опускания управляющего каната для других элементов г—, взаимным расположением крана и мест захвата И освобошения груза, которое выбирается в зависимости от производственных условий, в целях осуществления оптимальной по быстродействию траектории движения груза и захватного, устройства. Близкая к оптимальной траектория определяется крановщиком соответственно его квалификации или может быть заложена в программу автоматизированного краном [12, 51 ]. [c.207]

Используя современные устройства счетной техники, такая система управления, на основе получаемой информации об изменениях во внутренних и внешних условиях работы машины вырабатывает оптимальный вариант программы и обеспечивает его выполнение. Систем1а управления включает устройства для автоматической настройки машины на работу по выработанной программе. [c.152]

Существует ряд технологических задач, при решении которых возникает необходимость в активном приспособлении робота к меняющимся внешним условиям. К тг ким задачам в полной мере относят прецизионные сборочные процессы, автоматизация которых возможна лишь при и noльзoвa ии более совершенных адаптивных роботов, являющихся сложными са-моприспосабливающимися системами, )аботающими по гибкой программе. 1оэтому намечено продолжить и расширить работу по созданию и внедрению ПР, которые по своему техническому уровню будут в значительной мере относиться к роботам П и П1 поколения с управлением от ЭВМ (или микропроцессорных систем) и с более развитым сенсорным аппаратом, обеспечивающим работу по принципу ситуация — действие> с целью выбора оптимального алгоритма действия в зависимости от ре- [c.81]

Значит1ельно повышена виброустойчивость станков при резании. У станков с вращательным главным движением это произведено при совершенствовании конструкции и технологии изготовления шпинделей и шпиндельных бабок. При составлении программ для станков с числовым программным управлением с использованием электронных вычислительных машин стал возможен многофакторный анализ. и выбор оптимальных режимов резания с учетом различных ограничений, в том числе с учетом ограничения по виброустойчивости. В практику заводов, выпускающих станки, вошли сдаточные испытания станков на виброустойчивость. Нормы на виброустойчивость стали неотъемлемой частью технических условий станка. [c.10]

Сформулируем задачу оптимального управления на участке основного аэродинамического торможения для случая использования реактивной СМП. На участке основного аэродинамического торможения требуется определить программу упрааления эффективным аэродинамическим качеством из условия обеспечения минимума конечной скорости прн ограничении на управление и на высоту полета и прн заданных конечных значениях параметров траекторнн. Решение сформулированной задачи показывает, что в зависимости от начальных условий входа и параметров КА возможны четыре тнпа оптимальных траекторий спуска (рис. 16.3) [c.441]

В данном случае краевые условия для сопряженных переменных р, и р не определены, вследствие чего оптимальное управление выражается линейнои функцией времени (3.308). Это совпадает с программой требуемых ускорений (3.292), Отсюда вытекает заключение, что программа разомкнутого управления, определяемая формулами (3.292), [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...