АЛГОРИТМ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА
В настоящем разделе рассматривается логика работы программного
комплекса, реализующего обобщенный метод Галеркина применительно к системам автоматического управления различных классов: непрерывные и импульсные САУ как линейные, так и нелинейные; системы
управления с дискретными корректирующими устройствами, содержащие как линейные, так и нелинейные объекты управления; системы
управления со звеньями сосредоточенного запаздывания.
7.1. Алгоритм программного комплекса,
реализующего обобщенный метод Галеркина
для САУ различных классов
В отдельных случаях (заведомо устойчивые САУ невысокого порядка, содержащие один–два варьируемых параметра) решение задачи синтеза может быть осуществлено путем решения системы уравнений вида
(3.5). Однако, в общем случае метод решения задачи параметрического
синтеза САУ ориентирован на применение ЭВМ, поскольку для определения значений варьируемых параметров требуется осуществлять минимизацию функционала (3.17).
Поиск минимума функционала (3.17) осуществляется с помощью
процедуры сжимающего случайного поиска [90]. В процессе работы
данной процедуры случайным образом задается стартовая точка [в пределах допустимых вариаций (2.9)], которой соответствует определенное сочетание значений варьируемых параметров. Затем проверяется
ограничение на устойчивость САУ с заданными значениями параметров ck и в случае его выполнения вычисляется значение целевой функции J. Далее значения параметров изменяются с заданным шагом в окрестностях стартовой точки и для устойчивых решений определяются
новые значения функционала. Таким образом, в ходе работы процедуры поиска накапливается информация об изменениях значений функционала при различных сочетаниях значений искомых параметров и
выбирается то из них, которое доставляет минимум целевой функции
на первом этапе поиска. Сочетание значений варьируемых параметров,
минимизирующее функционал на первом этапе, принимается в качестве стартовой точки n-мерного пространства на втором этапе поиска.
Поисковая процедура повторяется до тех пор, пока вся область n-мерного пространства, ограниченная возможными пределами вариаций значений искомых параметров (2.9), не будет исследована заданными пользователем шагом и точностью.
В результате определяются значения варьируемых параметров, доставляющие целевой функции глобальный минимум. Определенные таким образом параметры можно считать оптимальными в смысле наилучшего воспроизведения в синтезируемой системе управления заданных показателей качества ее работы в динамическом режиме.
Программный комплекс, реализующий обобщенный метод Галеркина, построен по блочно-модульному принципу, что делает его универсальным и дает