Файл: Батяев, Б. Г. Исследование надежности и точности линейных систем автоматического управления.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
147
систему уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
+ J z f ( V r , V t ) + . . . + ^ „ m , A ) = ^ ( г л ), |
|
|||||||
d , V ( v , , ^ ) + |
|
|
(Vl,(f2)+ . |
. . |
+ J /Jr ( v z,vn) ^ r ( i r 2) j |
(13 .62) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
d t * (Ц^п.) + <dz )f |
|
+ . . |
. + d i d n . v - ' C ) |
=?(#„.). |
|
||||||
Подставляя |
в |
систему |
(13 .62) |
ш есто |
начальных моментов их значения, |
||||||
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
*A i |
T^t 2 |
4- |
d z |
^ |
. . . |
+ |
d ц V~/ V~ri |
~ |
^ 7 7 |
|
|
d , v-,»z |
+ |
J 2 vz + |
.. . + J„v*Vk |
* |
v~z, |
аз.бз) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|
|
+ |
d z |
Vz 1/n + . . . + |
|
= |
irn |
|
||
Из системы уравнений |
(13 .63) |
определим |
|
|
|
||||||
|
J |
s = j b s { v k ] |
(* ,s - p i) |
|
|
(13 .64) |
|||||
при условии, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
А= |
|
vd |
|
V, гъ. |
. . |
. V'iVa |
|
|
|
||
|
V,Vb |
Vi |
. . |
. VzV-*. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ФО. |
(13 .65) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W n |
ъ и л |
. . |
• |
v.i |
|
|
|
Заменяя в уравнении (13.57) неизвестные параметры *AS их
значениям |
t4s |
|
имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ds |
fis |
Jis |
Ss |
|
|
|
|
|
|
|
У " |
I s |
Я , |
|
I . . . |
JCnl |
у |
- 1 = 0 . |
|
|
|
|
|
|
S = i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разрешив уравнение |
(13 .66) |
относительно функции |
У |
, |
получим для |
||||||||
нее явное выражение с известными параметрами. |
|
|
|
|
|||||||||
|
Пусть дана приводимая неягная функция |
|
|
|
|
||||||||
которая не выражается аналитической формулой. Будем считать, |
что |
||||||||||||
известны системы значений переменных. |
, . |
1>п |
и У ; |
||||||||||
|
Требуется выбрать неизвестные параметры так , |
чтобы’ |
квадратич |
||||||||||
ны е |
формы S |
(с |
были минимальными. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
Из приводимости неявной функции ф ( |
|
|
|
- |
О сле |
|||||||
дует, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(L3.G7) |
|
|
|
|
|
|
5 -i |
|
|
|
|
|
|
|
Полагая в уравнении |
(13 .67) |
X = 1 + |
|
&г , ■■■, i?m >lJ |
) |
, |
имеем |
||||||
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% = |
У |
J s f s |
( |
*1 - ■’ •. |
, у ) . |
|
|
|
(13 .68) |
||
Произведя замену переменных в выражении |
(13 .68) при условии, |
||||||||||||
что |
U s = j £ {Vf , v2 , |
, Vm , у ) |
f получаем |
|
|
|
|
||||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
z = |
|
|
|
|
|
|
|
S -/ |
|
|
|
U3’6S) |
|
S-7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения неизвестных параметров <J, , ~Лг , . . - / п
149
доставим систему уравнений
J , s ( u t, u , ) + J z ^ ( и , , и г) + . . . + J a ' f ( U i , U n) ^ f ( и ) ,
|
|
|
|
|
|
|
( |
а „ |
“ *) + i £ V ( “ 2, « г ) + ■••+ |
|
|
^ ( ^ ) , |
|||
^ fan Un) * <А2 ^ fag, г*п) + . . . + Jtft У ( и п>Иа) |
- г ( г и ) . |
||||||
Подставляя в |
си стем |
(13 .70) |
вместо начальных моментов их значения |
||||
^ { и л, u s) = / л/ 3 и |
\r( u X;z ) |
= V ( Uic) =J K |
, имеем |
||||
|
|
|
|
J n J J n = |
|
Л |
|
■djf |
+ J t g J , f z |
+ . . . |
+ |
J |
if |
|
|
|
+ J z f . |
+ . . . |
+ . ^ Д Д = J z , |
(13.71) |
|||
|
|
|
|
|
|
> |
|
J t f J n |
+ 4 / г / я + ••• + <■•<„// = j |
a . |
|
||||
Решая эту систему уравнений, определим |
|
|
|
||||
d s |
A s { / „ } |
|
( K> s - 1 , * ) |
|
|
(13 .72) |
|
при условии, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
/ * |
J . / г |
|
• ■ ■ J , f n |
|
|
|
|
J 1 |
|
|
|
|
||
|
J 7 k |
f |
. |
• h h |
Ф О . |
(13 .73) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
J J n |
U a |
■ ■ • f |
|
|
|
Заменяя в уравнении (13.67) неизвестные параметры «^5 их
значениями J l s , получаем
* |
- |
|
|
^ |
J s / s |
V' * > y ) - 1 = 0 . |
(13 .74) |
S -1 |
|
|
|
Таким образом, если неявная функция приводима, то ее параметры |
|||
можно оценить методом минимальных отклонений. |
|
||
Точность |
оценки параметров зависит от числа |
, чем больше |
это число, тем точнее можно определить параметры.
Рассмотренный метод нашел применение при расчете параметров уравнений движения планет по результатам астрономических наблюдений.
4 . Определение оптимальных параметров управляемой системы. Рассмотрим один из возможных методов нахождения оптимальных
параметров управляемой системы заданной структуры. Предположим, что структура рассматриваемой системы известна полностью, а ее парамет ры являются величинами, подлежащими определению. Предположим, что переходные процессы, протекающие в системе, описываются системой дифференциальных уравнений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
(13 .75) |
Здесь |
y |
s |
и |
X i |
( |
S = |
/, л ) ; |
( i = t, /п ) выходные и входные |
|||
сигналы, |
Xj |
( j |
~ |
х |
) |
параметры управляемой системы, |
а |
||||
f s |
- |
заданные функции своих аргументов. |
|
||||||||
Предположим, что "качество" выбора структурной схемы опреде |
|||||||||||
ляется |
функционалом |
|
|
|
|
|
|
||||
|
«У = |
У (я?/, ■■■, •£т ) |
у |
, |
Л ,, . . . , Л л ) • |
(13 .76) |
|||||
Если считать |
|
входные сигналы |
заданными, |
то функционал & |
будет |
зависеть только от начальных значений выходных сигналов и парамет ров системы
*7 = |
( у /о- - •, Упо> X/ , ... f |
П-ir) . |
(13.77) |
|
Будем называть начальные данные |
у so и параметры системы |
X j оп |
||
тимальными, если они доставляют |
функционалу |
«У |
|