Устройство для решения задач оптимального управления1пвтетgt; amp; т -. сп. ». -, . -. -пдьеgt; amp; gt; amp; и«-11): ; , л; йг бкзиот: -ка

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВйдЕТЕПЬСТВУСоюз Советскив Социалистические Респу 0 ливЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 24,7,1971 ( 1660105/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 20.11.1973, Бюллетень15Дата опубликования описания ЗОХ.1973 6 д 7/6 итет по деламтеиий и открытийсвете МинистровСССР 33 (088.8) УДК Авторыизобретени огатыренко и В. Е, Прокофье арьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И, Ленинаявител ЩГь.,1,1,;."г и ФР, "Р Б" Т.КА СТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАД ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования на, электрических моделях для решения кралевых задач теории поля - РС- сетках. Применение предлагаемого устройства позволит расширить возможности существующих моделей, приобщив их к решению одного класса задач оптимального управления системами с распределенными параметрами, а именно к определению управляющих воздействий, обеспечива,ющих оптимальный по быстродействию нагрев твердого тела до максимально достижимой температуры при ограничении на градиент температуры. Например, требуется иайти оптимальные режимы эксплуатации энергетического оборудования в переходных режимах, При этом, помимо ограничений на управляющие воздействия, из требований надежности накладываются также ограничения на величины градиентов температуры, которые определяют значения термических напряжений в элементах конструкции.Методы математической теории оптимального управления системами с распределенными параметрами не позволяют в общем, виде решить поставленную задачу, вследствие сложности геометрической формы реальных тел и жесткости специальных ограничений. Поэтому в настоящее время поиск оптимального по быстродеиствию режима работы энергетического оборудования производят в основном на фактическом материале эксплуатации с коррективами для граничных условий, полученными в результате решения прямой задави теплопроводности. При этом определяют температурное поле, соответствующее заданным граничным условиям, для чего используют электрические модели, В случае соблюдения необходимых ограничений сравнивают время переходного процесса при данных граничных условиях со временем ранее рассмотренного процесса с другими граничными условиями, Процесс с минималь ным временем считается оптимальньпм. Помимо оольшой трудоемкости, такой путь не всегда приводит к отысканию единственного возможного оптимального управления,В настоящее время пет,принципиальных 20 трудностей для решения на моделях линейных и нелинейных, прямых и обратных задач теории поля с произвольными граничными условиями. В то же время возможности,моделей ограничиваются в основном определе нием температурного поля исследуемых телпри заданных граничных условиях. Для решения задач управления, системами с распределенными параметрами модели не используются, что ограничивает их применение.30 Для расширевия класса решаемых задач374631 е7 Составитель Е. Тимохина Корректор Н. Стельмах Техред Л. Грачева Редактор Т. Иванова Заказ 1552/4 Из%400 Тираж 647 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская паб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 предлагаемое устройство содержит формирователь и два ограничителя, подключенные к входам усилителя выход, которого соединен: с входом первого ограццчителя, а,вход второго ограничителя подключен к выходу управляемого стабилизатора тока.На, чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Формирователь 1 предназначен для формирования скачка напряжецияч амплитуда которого пропорциональна максимальному значевию управляющего воздействия - температуры среды, В качестве формирователя может быть использован триггер с раздельными входами, включаемый в момент начала решения задал и выключаемый в момент окончанияУсилитель 2 постоянного тока с большим коэффициентом усилия К имеет три суммирующих входа.", -зУправляемый стабилизатор 3 преобразует напряжение, по тупающсее с усилителя 2 а тфс, задаРаемаа(ерез граничный, резистор 4 в:граничную точку. ЯС-сетки 5, моделирующей исследуемое тело."Граничный, резистор 4 предназначен для моделирования интенсивности теплообмена а на поверхрцости тела с граничными условиями третьего рода, которые рассматриваются как наиболее общие.В случае граничных условий первого или второго рода устройство используется для определения оптимальных законов изменения во времени, температуры на поверхцости тела и поверхностной плотности теплового потока.Ограничители б и У представляют собой нелинейности типа зоны нечувствительности. Их выходное напряжение равно нулю, покавходное меньше порога срабатывания 11 ср,Порог чувствительности ограничителя бравен напряжению, соответствующему допус 5 тимому уровню температурного градиента.Решение задачи рцачицается в момент подачи на вход усилителя 2 скачка напряженияс формирователя 1 а,мплитудой /с. Таккак усилитель охвачен обратной связью,в цепь которой включен ограничитель б, впроцессе решения напряжение па входе стабилизатора тока 3 будет стабилцзировано науровне пока напряжение ца ограничителе уравно нулю. При этом в модель течет ток,величина которого постоянна и равна допустимой всличнне. Как только величина напряежеция на выходе стабилизатора 3 достигаетуровня максимального значения, срабатываетограничитель У, что приводит к стабилизацииэтого напряжения па достигнутом уровне.В течение времени ,стабилизации, напряжения ца, вьвходе стабилизатора 3, блок ботключается, и напряжение на ограничителе б равно нулю,25Предмет изобретенияУстройство для решения задач оптимального управления содержащее последовательносоединенные усилитель и управляемый стабиЗО лизатор тока, подключенный к ЯС-сетке, отличаюшееся тем, что, с целью расширениякласса решаемых задач, оно содержит формирователь и два ограничителя, подключененых к входам усилителя, выход которого со 35 едицен с входом первого ограничителя, а входвторого ограничителя соединен с выходомуправляемого стабилизатора тока,