Оптимизация параметров системы в динамике

Расположение

SimInTech\Demo\Оптимизация\Оптимизация параметров системы в динамике\Оптимизация параметров системы в динамике.prt

Описание

Данный проект демонстрирует применение блока «Оптимизатор» библиотеки «Анализ и оптимизация» для подбора параметров системы, чтобы она совпадала с эталонной системой.

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 синусоидальный сигнал.

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

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 в течение одного цикла моделирования системы 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 практически 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 стремится к 8.

Рисунок 2. График изменения корректирующего коэффицента.

На графике «Рассогласование» представлен график сигнала рассогласования между эталонной и настраиваемой системами (Рисунок 3). Полученный график показывает, что величина рассогласования между системами стремится к нулю.

Рисунок 3. График рассогласования систем.

Используемые блоки