Качество регулирования будем считать удовлетворительным, если такие характеристики системы, как время переходного процесса, перерегулирование, средняя квадратическая ошибка, остаются в заданных пределах. В этих условиях подходящим критерием оптимальности системы является квадратичный функционал (2.96) [14].
Слагаемое xT(t)Φx(t) оценивает отклонение фазовых координат от желаемых на всем интервале [ t0 , tf ].
Слагаемое uT(t)Ψu(t) оценивает стоимость управления. Это слагаемое часто называют мощностью управления.
Как отмечалось, основное затруднение при решении задач аналитического конструирования оптимальных регуляторов – выбор элементов весовых матриц Φ и Ψ в функционале (2.96), который определяет динамические свойства системы. Обычно матрицы Φ и Ψ назначаются диагональными. Найти явные аналитические зависимости между элементами матрицы P(t), а следовательно, динамическими свойствами системы, и весовыми матрицами невозможно. Поэтому при выборе элементов весовых матриц обычно используется метод последовательных приближений [12].
Один из возможных способов выбора весовых матриц Φ и Ψ преложили Брайсон и Хо Ю-ши [23]. Они рекомендуют брать их диагональными со следующими элементами: обратные элементы 1/φij матрицы Φ – произведениям (tf – t0) на максимально допустимые значения [xi(t)]2, обратные элементы 1/ψij матрицы Ψ – произведениям (tf – t0) на максимально допустимые значения [ui(t)]2.
Зададимся максимально допустимыми значениями xi и ui – 15 В. Получим:
Ψ = 0.001.
Матрицу усиления регулятора найдем, воспользовавшись функцией lqr пакета прикладных программ системы MatLab. Решение матричного уравнения Риккати:
Матрицу усиления регулятора:
Проведем моделирование системы с фильтром и регулятором в пакете Simulink системы MatLab.
Другое по теме:
Требования к услугам, при перевозке грузов воздушным транспортом
Всякая транспортировка груза, регламентируемая стандартом ОСТ 54-4-283.01-93 «Организация перевозок воздушным транспортом. Грузовые перевозки. Порядок выполнения», выполняется с учётом норм и правил эксплуатанта, действующих на дату выдач ...
Горизонтальный анализ пассивов предприятия
Горизонтальный анализ капитала и резервов (см. таблицу 15). Пассивы предприятия состоят из собственных средств и заемных. К собственным пассивам относятся пассивы раздела 1 баланса предприятия «Капитал и резервы».
Анализ собственных па ...
Определение диаметра болта
Рис. 7
(40)
(41)
Принимаем
(42)
Запас прочности ...