Основные особенности и возможности программы VisSim. Режимы работы. Структурная устойчивость или неустойчивость некоторых простейших замкнутых линейных систем, упрощенный критерий устойчивости по ЛАЧХ, условие его применимости, связь этого условия с шагом интегрирования при моделировании. Параллельное включение двух звеньев – свойства результирующего звена, свойства а.ч.х. и ЛАЧХ. Разделение движений по двум каналам управления. Разделение движений по двум датчикам с различными шумовыми свойствами в различн, страница 36

Обеспечение вхождения переходного процесса в трубку допустимых значений. Для такой задачи оптимизации задаваемым критерием является величина перерегулирования и время переходного процесса, которые задаются в виде «трубки допустимых значений».

67.Какие вы знаете методы оптимизации замкнутой системы с регулятором, и как осуществляется выбор метода, если (и когда) это необходимо?

Оптимизация модели заключается в таком подборе ее параметров, при котором обеспечивается минимум какой-л. целевой ф-ции.

В VisSim она реализуется особым построение модели, в которую включаются специальные блоки для многократного моделирования с изменяемыми параметрами. Изменение параметров производится итерационно. Установку общих параметров оптимизации можно выполнить из окна, вызываемого командой Optimization Properties. В этом окне можно выбрать метод оптимизации, число итераций и допуск ошибки.

Powel  - безградиентный метод, в котором вычисления производных выполняются по упрощенным разностным формулам, что обеспечивает повышенную скорость оптимизации.

Polak – Rabiere – градиентный метод, оптимизированный под поиск минимума функций, близких к квадратичным зависимостям в окрестности точки минимума.

Fletcher Reeves – градиентный метод, имеющий лучшую сходимость, чем предыдущий, но несколько меньшую скорость поиска.

User Method – оптимизация методом пользователя, если он в состоянии его разработать.

Выбор метода оптимизации обосновывается следующим образом. Нужно выбрать какой-либо критерий и провести оптимизацию всеми методами. Как правило, результаты получаются удовлетворительные независимо от выбора метода. Если у целевой функции имеется глобальный экстремум,  то выбор метода на результат не влияет. А если локальный экстремум, то тогда метод оптимизации может влиять на результат.

Если мы моделированием оптимизируем, то нас не очень волнует количество итераций, чего нельзя сказать в случае, если мы оптимизируем с реальным объектом. при работе с реальным объектом, т.к. каждая итерация занимает какое-то время метод оптимизации имеет значение.

Можно ограничить диапазон изменения настраиваемого коэффициента, ограничить точность по подбору.

68.Какие вы знаете критерии оптимизации замкнутой системы с регулятором, и как осуществляется выбор метода, если (и когда) это необходимо?

Критерии оптимизации (целевые функции) – соотношения, на основании которых можно сделать вывод о качестве переходного процесса системы.

Примеры целевых функций:

 


По этим критериям можно настроить регулятор (выбрать настройки исходя от требуемого перерегулирования, времени ПП). Для выбора монотонного ПП можно воспользоваться следующими критериями:

 


Каждый, из которых, определят монотонность ПП.

Выбор конкретного критерия зависит от поставленной задачи, например: если требуется очное поддержание текущей производительности, то следует выбирать критерий от модуля ошибки: чем быстрее ошибка сведется к нулю, тем выше будет достигнута текущая производительность. Если требуется поддержание точности за какое-то время или на какой-то объем продукции, то следует выбирать критерий точности от интеграла модуля ошибки.

Выбор метода оптимизации обосновывается следующим образом. Нужно выбрать какой-либо критерий и провести оптимизацию всеми методами. Как правило, результаты получаются удовлетворительные независимо от выбора метода. Если у целевой функции имеется глобальный экстремум,  то выбор метода на результат не влияет. А если локальный экстремум, то тогда метод оптимизации может влиять на результат.

Если мы моделированием оптимизируем, то нас не очень волнует количество итераций, чего нельзя сказать в случае, если мы оптимизируем с реальным объектом. при работе с реальным объектом, т.к. каждая итерация занимает какое-то время метод оптимизации имеет значение.

Можно ограничить диапазон изменения настраиваемого коэффициента, ограничить точность по подбору.