
- •Лекции по теории автоматического управления Оглавление
- •Принцип действия сау и классификация сау
- •Классификация сау
- •Примеры сау Генератор постоянного тока
- •Робототехнический комплекс
- •Математические модели объектов и сау
- •Математическая модель сау в терминах преобразования «вход/выход»
- •Передаточная функция системы
- •Преобразования Лапласа
- •Весовая функция системы
- •Переходная функция системы
- •Описание структуры сау
- •Комплексная частотная характеристика сау
- •Усилительное звено
- •Интегрирующее звено
- •Апериодическое звено
- •Пример (последовательное соединение звеньев)
- •Пример (параллельное соединение)
- •Преобразования используемые для описания системы в пространстве состояний Процедура 1
- •Методы расчета фундаментальной матрицы
- •Пример (вычисление фундаментальной матрицы)
- •Продолжение
- •Анализ сау
- •Алгоритм решения задачи анализа
- •Свойства сау
- •Устойчивость сау
- •Определение устойчивости по Ляпунову
- •Несколько интерпретаций теоремы Ляпунова
- •Теорема
- •Критерии устойчивости
- •Критерий Гурвица
- •Критерий Михайлова
- •Управляемость сау
- •Теорема Калмана для оценки наблюдаемости
- •Синтез сау
- •Синтез сау с помощью отрицательной обратной связи для стабилизации системы.
- •Теорема
- •Алгоритм построения регулятора
- •Стабилизация системы с помощью отрицательной обратной связи в условиях неполной информации
- •Наблюдатель линейной системы Теорема
- •Стабилизирующая обратная связь по наблюдениям выходного сигнала (при включении наблюдателя в обратную связь)
- •Алгоритм построения регулятора и наблюдателя
- •Оптимальное управление сау
- •Классификация задач оптимального управления
- •Задача построения оптимального регулятора с помощью отрицательной обратной связи (методом Калмана)
- •Теорема Калмана в задачи оптимальной стабилизации
- •Алгоритм решения задачи по построению оптимальной отрицательной обратной связи
- •Принцип максимума Понтрягина
- •Теорема
- •Методы линейного программирования
- •Пример (продавец газет)
- •Пример:
- •Приложение Основные понятия линейной алгебры
- •Системы линейных уравнений: правило Крамера
Пример:
Представить в стандартной форме
;
где - не имеет ограничений в знаке
При анализе графического метода решения
задач ЛП было отмечено, что оптимальному
решению всегда соответствует одна из
угловых (экстремальных) точек пространства
решения
.
Именно этот результат и положен в
основу S-метода. В S-методе
реализуется упорядоченный процесс при
котором, начиная с некоторой исходной
(опорной), до,,,,, угловой точки, осуществляется
последовательные переходы от одной
экстремальной точки до другой, до тех
пор, пока не будет найдена точка
оптимального решения, Выбор каждой
следующей точки определяется двумя
параметрами :
каждая последующая угловая точка должна быть смежна с предыдущей
обратный переход к предшествующей экстремальной точки не может производиться
|
свободные |
базисные |
A |
|
|
B |
|
|
C |
|
|
D |
|
|
E |
|
|
F |
|
|
Две закономерности:
Стандартная модель содержит 4 уравнения и 6 неизвестных ,а т.к. число уравнений должно быть равно числу неизвестных, то в каждой экстремальной точке 2-е переменные должны иметь нулевые значения
Смежные экстремальные точки отличаются только одной переменной в каждой группе (группы свободных базисных переменных)
Эти закономерности позволяют алгебраическим способом, путем преравнивания к нулю m-n переменных найти значения базисных переменных.
если базисное решение удовлетворяет требованию неотрицательных правых частей, то оно называется допустимым базисным решением
Т.к. смежные точки отличаются только одной переменной- можно определить каждую последующую смежную экстремальную точку путем замены одной из текущих свободных переменных в базисные переменные (…)
Приложение Основные понятия линейной алгебры
Вырожденная матрица – квадратная матрица, у которой детерминант (определитель) равен 0.
Ранг матрицы – наибольший из порядков отличных от нуля миноров квадратной матрицы.
Транспонированная матрица – квадратная матрица, у которой столбцы и строки меняются местами.
Системы линейных уравнений: правило Крамера
Справочник по математике, страница 45.
Таблица преобразований Лапласа