Реализация оптимального управления

После окончания процедуры синтеза необходимо реализовать найденное управление, т. е построить структуру оптимальной системы.

Существует два качественно различных способа реализации закона управления. Первый заключается в том, что управление может быть реализовано различными способами. Второй подход подразумевает, что поскольку оптимальное управление единственно, то единственна и структура его реализующая.

В данном курсовом проекте для реализации оптимального управления будет применяться второй подход. Структура такой системы оптимального управления была разработана профессором кафедры АУТПТЭК Жиляковым В. И. Данная структура приведена на рисунке 5.1.

Она представляет собой 2-х уровневую иерархическую систему. Первый уровень — задатчик невозмущённого движения, включающий в себя модель объекта и регулятор с коэффициентами, рассчитанными на время регулирования = 11.9с. на этом уровне формируется желаемый вид невозмущённого движения.. Сформированные невозмущённые движения используются на втором уровне системы в качестве задающих воздействий, с которыми сравниваются фактические движения объекта, формируя таким образом возмущённое движение системы. y₁(t), y₂(t), y₃(t). Поскольку управление U^*(t) первого уровня прикладывается и к объекту управления, то при точном моделировании объекта, постоянных его параметрах и отсутствии внешних возмущений невозмущённое и фактическое движение системы полностью совпадут. При этом y₁(t) = y₂(t) = y₃(t) = 0. Регулятор второго уровня формирует U=0. Если математическая модель построена неточно или меняются параметры объекта, или на объект действует внешнее возмущение, то возмущённое движение y₁(t), y₂(t), y₃(t) будет 0, формируя управление возмущённого движения U (t) таким образом, чтобы свести к нулю возмущённое движение. Коэффициенты регулятора второго уровня рассчитываются из расчета быстродействия в 10 раз большего чем задатчика невозмущённого движения.

Рисунок 5.1 Структурная схема двухуровневой системы оптимального управления.