Оптимизация комплексной модели с повторениями

Расположение

SimInTech\Demo\Оптимизация\Оптимизация комплексной модели с повторениями/Оптимизация параметров системы с повторениями.pak

Описание

Данный проект демонстрирует применение блока «Оптимизатор» библиотеки «Анализ и оптимизация» для подбора параметров системы с целью соответствия эталонной.

Внимание: данный пример состоит из двух проектов, входящих в состав пакета проектов «Оптимизация параметров системы с повторениями.pak». Для запуска процесса моделирования необходимо запустить на расчет пакет проектов.

Объект управления задан в проекте «Эталонная и настраиваемая системы.prt». Эталонная система представляет собой инерционное звено 1-го порядка, передаточная функция которого имеет вид:

Настраиваемая система задана с помощью интегратора с обратной связью, выход которого умножается на корректирующий коэффициент, вычисляемый с помощью блока «Оптимизатор».

На вход эталонной и настраиваемой системы подается равномерный шум.

С помощью блока «Сравнивающее устройство» определяется сигнал рассогласования между системами и подается на вход блока оптимизации.

Оптимизация параметров осуществляется в проекте «Оптимизатор.prt», связанном с проектом «Эталонная и настраиваемая системы.prt» через базу данных сигналов. В этом проекте в блоке «Оптимизатор» сравнивается сигнал рассогласования с его целевым значением, а также применяются методы численной оптимизации для генерации на выходе корректирующего множителя, на который умножается сигнал настраиваемой системы с целью минимизации отклонения от эталонной.

В данном примере параметром оптимизации является корректирующий коэффициент, а критерием оптимизации — величина рассогласования между выходами эталонной и настраиваемой системами. В ходе динамического расчета блок оптимизации подбирает такой корректирующий коэффициент для настраиваемой системы, что сигнал рассогласования между эталонной и настраиваемой системами стремится к нулю.

На графике «Сравнение систем» представлены графики эталонной и настраиваемой систем (Рисунок 1). Полученные графики совпадают, что указывает на корректный подбор параметра оптимизации, удовлетворяющего заданному значению критерия оптимизации.

Рисунок 1. График сравнения систем.

На графике «Корректирующий коэффициент» представлен график изменения вычисляемого корректирующего коэффициента с течением времени (Рисунок 2). Полученный график показывает, что значение корректирующего коэффициента равно 7.

Рисунок 2. График изменения корректирующего коэффициента.

На графике «Среднеквадратическое отклонение» представлен график среднеквадратического отклонения сигнала рассогласования между эталонной и настраиваемой системами (Рисунок 3). Полученный график показывает, что величина отклонения достаточно мала и стремится к нулю.

Рисунок 3. График среднеквадратического отклонения.

Используемые блоки