Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 [123] 124 125 126 127 128 129 130

15 Логический оператор М проверяет возможность физической реализа-

нелинейной обратной связи по какой-либо координате. Эта операция может ыполняться так же, как и в логическом операторе 13. Если нелинейная обратная связь по координате реализуется, то осуществляется переход к оператору 4 для определения параметров связи.

\Ь. В случае невозможности реализации суммарного входного воздействия обоатных связей на звено с помощью обратной связи по координате осуществляется переход к следующему программному модулю формирования обратных связей. В общенной структурной схеме алгоритма синтеза процедура йюрмирования обратных связей по производной координате (блоки /5, 16 и опе-патор 7) или по произведению координат (блоки 18, 19 и оператор 20) аналогична формированию обратной связи по координате (блоки 11, 12 и оператор Щ.

17. Спецификой программного нопуля 15 является дополнительная операция выделения приращений координат и формирования обратной связи обращением не к абсолютным значениям координат на каждом шаге, а к нх приращениям. В остальном обратная связь формируется так же, как линейная обратная связь по координате.

18. Программный модуль формирования обратной связи по произведению координат 18 отличен от двух предыдущих, так как процедура поиска такой связи опирается на семейство характеристик и по своему существу представляет собой поиск характеристики линейной обратной связи с переменными параме1 рами (коэффициент обратной связи, являющийся функцией одной нз координат),

19. Блок 19 опроса места включения связи по произведению координат также имеет специфическую процедуру, так как предусматривает обращение одновременно к двум координатам, что усложняет процесс поиска места включения связи. Вместе с тем эта процедура может быть упрощена, так как весьма часто обратная связь по произведению координат в АСУ ЭП реализуется по вполне определенным координатам, что позволяет сделать поиск направленным.

20. Относительно логических операторов J7 п 20 следует иметь в виду то же, что было сказано выше относительно оператора 13.

21. В случае, если суммарное входное воздействие обратных связей на рассматриваемое звено не реализуется одной нз рассмотренных выше связей, то осуществляется переход к блоку 21 выбора аппроксимирующей связи. Программный модуль этого блока предусматривает аппроксимацию суммарного входного воздействия обратных связей на звено воздействием наиболее простой линейной связи по какой-либо координате с таким расчетом, чтобы остаточное воздействие, не реализованное этой связью, было бы минимальным. В этом же программном моду.те предусмотрено выделение из суммарного воздействия обратных связей остаточного воздействия, не реализованного аппроксимирующей обратной связью, по уравнению

где -суммарное входное воздействие обратных связей на звено; ху. -

воздействие выбранной аппроксимирующей обратной связи; x/qzti - остаточное воздействие.

22. Далее осуществляется коррекция искомого решения, т. е. предполагается, что задача выполнена и остаточным воздействием обратных связей можно пренебречь. Затем осущаггвляется переход к блоку 22 анализа проведенной коррекции, в котором сформулирована процедура анализа спроектированной Части системы по уравнениям в форме (10-24) в предположении, что ка вход этой Части системы подается скорректированное суммарное входное воздействие.

23. в логическом операторе 23 осуществляется сравнение полученного в блоке 22 результата анализа скорректированной системы с исходным заданием, Записанным в блоке 1, и определяется допустимость произведенной коррекции. если коррекция допустима, то осуществляется переход к блоку 4 для определения параметрш корректирующей связи. В противном случае осуществляется переход к блоку Ц для осуществления поиска в описанной выше последовательности допатнительной обратной связи, реализующей остаточное воздействие.

24 Логические операторы 3, 13, 14, 17, 20 и 23 имеют обращение к блоку 4, где осуществляется определение параметров звеньев, а затем в логическом операторе 5 проверяется условие полного выполнения задачи. Если задача выполнена, то, как указывалось ранее, осуществляется переход к блоку 24, где производится анализ спроектированной системы,

В логическом операторе 25 производится сравнение полученного ре> зультатз анализа спроектированной системы с исходный заданием, сфорыули-ротанным в блоке / Если полеченное решение неприемлемо, то вновь происходит переход к блоку И и осуществляется повторный цикл струЕСг> рно-прамет-рического синтеза системы, описанной выше. Еслн решение приемлемо, то осуществляется переход к блоку 26 вывода данных.

26. В блоке 26 осуществляется вывод интересующей проектировщика информации на устройство печати или графопостроители в соответствии с заданием, предусмотренным в блоке /.

На этом процедура поиска решения на первичной стадии проектирования заканчивается (оператор Конец ).

Как следует из - приведенного выше описания, структурная схема обобщенного алгоритма синтеза нелинейных АСУ, построенная по модульному принципу, имеет разветвленный характер и отражает все три основные задачи синтеза, причем поиск искомого решения носит направленный характер, имеющий целью оптимизировать систему, о чем будет подробнее сказано ниже.

Разветвленная программа, представленная на структурной схеме рис. 11-2, носит достаточно общий характер и отражает основные этапы синтеза АСУ. Вместе с тем она не является исчерпывающей и в случае необходимости в нее могут~быть включены допатни-тельные модули, характерные для специфических задач. Напри-м), при синтезе адаптивной системы управления структурная схйла алгоритма должна быть дополнена модулем определетня характеристик адаптивного регулятора (звеиа). Однако математический алгоритм и логическая процедура синтеза неизменно сохраняются.

11-2-3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕДУРЫ ВЫЧИСЛЕНИЙ

в отличие от процедуры вычислений при проведении аиади-за системы по уравнениям вида (10-24), имйощен последовательный характер (рис. 11-3, й), организация процедуры вычислгаий при решении задач синтка носит в общем случае параллельно-последовательный характер, т. е, для каждого элементарного звеиа синтезируемой системы осуществляется расчет всех характерисптк по зацикленной программе и лишь затем осуществляется переход к следующему звену (рис. 11-3,6). Такнм образом, общая программа, осуществляющая последовательный алгоритм синтеза системы от выхода к входу, состоит из замкнутых подпрограмм вычислений параллельного типа для каждого элементарного звена. Лишь в частных случаях, когда в синтезируемой системе имеется последовательная цепочка звеньев с неизменной (известной) структурой, для этой части системы процедура илчислеиий может быть организована по алгоритму последовательного типа, что сокращает число операций и затраты машинного времени на вычисления.

звено 1

Звено 2

Звено i

ttem.

Звено 2

J<Jk, (нет

Типовая организация процедуры вычислений для элементарного звена приведена на рнс. 11-4. На этой структурной схиле в общем виде представлена организация процедуры вычислений при синтезе элементарного звеиа для задач функционального н структурного синтеза, т. е. когда определению подлежит либо функция управления, реализуемая предыдущим звеном, либо суммарное входное воздействие на рассматриваемое звено, реализуемое обратными связями. Последовательность вычислительных операций при синтезе элементар-

ного звеиа состоит в следующем. У--ч / -ч

1. Вводятся исходные данные {Начам) (оператор У). Этот оператор в структурной схеме показан условно, так как все исходные данные для проектирования введены заранее в блок ввода данных 1 общей программы синтеза системы (рис. 11-2). Оператор 1 структурной схемы рис. 11-4 получает необходимую информацию от общего блока ввода данных и информацию, определенную в результате синтеза предыдущего звета (массив узлов характеристики изменения выходной координаты рассмат-риваалого звена).

2. Оператор 2 присваивает времени очередное значетие (для первой исходной точки Т = = О, для второй Т = At и т. д.),

3. Оператор 5 присваивает координате звена очередное исходное значение переменной (для первой точки Xjj==Xfо + Н- Aj,i/2, для второй лг, 2 = 4- Дл> 2/2 и т. д.).

4. Оператор 4 осуществляет обращение к подпрограмме интерполяции и вычисление текущего значения координаты Xj t в точках, отличных от узлов интерполяции.

5. Оператор 5 проверяет вид разностного уравнения состояния рассматриваемого звена: линейно оно или нелинейно? В диалоговом режиме автоматизированного проектирования функции оператора 5 может выполнять инженер-проектировщик. Если Уравнение состояния линейно, то осуществляется непосредственный переход к оператору 7; в противном случае происходит обращение к подпрограмме интерполяции (оператор 6).

6 Подпрограмма интерполяции вычисляет значение нелинейных функций, входящих в уравнение состояния, в точках, отличных от узлов иитерполяцин (оператор 6).

Звено п

Нет Q Конец

Конец

Рис. 11-3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 [123] 124 125 126 127 128 129 130