ПАКЕТ NONLINEAR CONTROL DESIGN (NCD) BLOCKSET
Пакет прикладных программ для построения нелинейных систем управления Nonlinear Control Design (NCD) Blockset реализует метод динамической оптимизации. Это приложение представляет собой набор блоков, разработанных для использования в пакете Simulink и автоматически настраивающих параметры моделируемых систем, основываясь на определенных пользователем ограничениях на их временных характеристиках.
Пакет использует метод Click And Drag («щелкни и тяни») для изменения временных ограничений. Он реализует следующие возможности:
- легкую настройку переменных;
- указание неопределенных параметров систем;
- интерактивную оптимизацию;
- моделирование методом Монте-Карло;
- поддержка проектирования как одномерных, так и многомерных систем управления;
- моделирование подавления помех;
- моделирование процессов слежения;
- моделирование объектов с запаздыванием;
- решение других задач управления.
Средства пакета являются весьма полезным дополнением к средствам моделирования систем управления.
Основные правила работы с NCD
Пакет расширения NCD является частью пакета Simulink и наследует все его приемы работы. Это, в частности, относится к вызову библиотек пакета NCD, их применению для построения моделей нелинейных систем и запуску процесса моделирования. В связи с этим воздержимся от подробного описания этих приемов. Данный пакет, по сути, является специализированной оптимизирующей программой для решения задачи оптимизации при наличии ограничений в форме неравенств и использующей в качестве алгоритма оптимизации последовательное квадратичное программирование.
|
|
|
На рис. 9.1 показано окно браузера библиотек, демонстрирующее доступ к библиотекам пакета NCD. Сокращение RMS означает сред-неквадратическую величину (root mean square).
Пакет NCD Blockset содержит следующие блоки (рис. 9.2):
– блок CRMS (Continuous RMS);
– блок DRMS (Discrete RMS);
– блок NCD Outport (см. рис. 9.1).
Рис.9.1. Окно браузера библиотек
Рис.9.2. Раздел библиотеки NCD Blockset
Рассматриваемые блоки могут применяться, в частности, в системах моделирования, где качество функционирования целесообразно оценивать интегральным квадратичным критерием или стандартным отклонением ошибки.
Блок NCD Output является основным в рассматриваемом наборе блоков. Он имеет свое рабочее окно и меню и позволяет в интерактивном режиме выполнять следующие операции:
- задавать требуемые ограничения во временной области на любой сигнал оптимизируемой системы;
- указывать параметры, подлежащие оптимизации;
- указывать неопределенные параметры;
- проводить параметрическую оптимизацию системы с учетом заданных ограничений.
|
|
|
Типовой сеанс работы в среде Simulink с использованием возможностей и блоков NCD Blockset состоит из ряда стадий, описанных ниже.
1. В среде Simulink создается модель исследуемой динамической системы (в общем случае нелинейной).
2. Входы блоков NCD Outport соединяются с теми сигналами системы, на которые накладываются ограничения. Этими сигналами могут быть, например, выходы системы, их среднеквадратические отклонения и т. д.
3. В режиме командной строки MATLAB задаются начальные значения параметров, подлежащих оптимизации.
4. Двойным щелчком на пиктограмме NCD Output данные блоки «раскрываются».
5. При помощи мыши нужным образом изменяются конфигурации и размеры областей ограничений для нужных сигналов системы.
6. С помощью меню блока NCD Output задается интервал дискретизации (один или два процента от длительности процесса моделирования) и указываются имена (идентификаторы) параметров системы, подлежащих оптимизации.
7. Задаются неопределенные параметры системы, указываются их номинальные значения.
8. При необходимости сформированные ограничения сохраняются в виде файла с помощью команды меню Save (позднее они, естественно, могут быть загружены с помощью команды Load).
9. Процесс оптимизации системы инициализируется нажатием кнопки Start.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 579; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!