Работы автора

В настоящей работе рассматривается параметрическая оптимизация регулятора с переменной структурой (РПС), содержащего пропорциональный и интегральный блок с переключаемыми параметрами, с использованием линейного интегрального критерия и штрафной функции по допустимому максимальному значению выходной координаты регулятора. Данный регулятор использует зону нечувствительности для реализации режима с конечным числом переключений. Использование в интегральном критерии оптимизации функций без изменения их знака позволяет минимизировать колебательность и, как следствие, перерегулирование в автоматической системе. В этой работе используется алгоритм на основе градиентной процедуры для решения задачи параметрической оптимизации РПС, так как используемый регулятор содержит нелинейные элементы типа “ключ” и рассматривается объект с запаздыванием, что препятствует применению аналитических подходов для данной задачи. Необходимые составляющие градиента критерия оптимизации вычисляются с помощью функций чувствительности на основе операторного метода. Сформированный алгоритм автоматической параметрической оптимизации (АПО) позволил вычислить оптимальные параметры РПС для заданного объекта исходя из минимального значения линейного интегрального критерия на серии запусков алгоритма АПО. Достоверность найденного алгоритмом АПО вектора настройки РПС, задействованного в модели автоматической системе поддержания заданной температуры туннельной печи для обжига кирпича, подтверждается вычислительной методикой.

Для линейного объекта применение регулятора с переменной структурой (РПС) позволяет сохранить принцип суперпозиции в автоматических системах, что способствует, как известно, для разных задающих воздействий получению семейства переходных процессов с одинаковым временем окончания. В настоящей работе рассматривается параметрическая оптимизация пропорционально-интегрального регулятора с переменной структурой с использованием интегрального квадратичного критерия со штрафной функцией на основе ошибки системы с весовым коэффициентом. Это является одним из вариантов реализации штрафной функции для снижения колебательности результирующих переходных процессов в автоматической системе после выполнения процедуры параметрической оптимизации РПС. Достоинством такой штрафной функции является отсутствие связи с верхними оценками сигналов автоматической системы. Применяется градиентный алгоритм для решения задачи параметрической оптимизации РПС с вычислением необходимых составляющих градиента критерия оптимизации на основе параметрической чувствительности. Преимущества такого регулятора заключаются в том, что его структуры основаны на типовом пропорционально-интегральном регуляторе. Работоспособность сформированного градиентного алгоритма на основе анализа чувствительности подтверждается вычислительной методикой для модели автоматической системы поддержания температуры в промышленной печи.