Введение в моделирование систем. Система управления (СУ, САУ, АСУ) - презентация

1 Введение в моделирование систем

2 Система управления (СУ, САУ, АСУ)

3 Виды систем 1.Системы стабилизации: задающее воздействие не меняется во времени. 2.Системы программного управления: задающее воздействие является заранее известной функцией. 3.Следящие системы: задающее является случайной функцией.

4 Пример процесса моделирования

5 Этапы проектирования 1.Построение математической модели объекта управления. Зная физические процессы, происходящие в объекте управления, и экспериментальные данные, описывающие поведение объекта, строится наиболее приемлемая по форме представления математическая модель объекта управления и доказывается ее адекватность реальному процессу. 2.Выбор устройств неизменяемой части системы. Составляется математическое описание исполнительных органов и измерительных средств устройства управления. 3.Решение задач анализа и синтеза изменяемой части устройства управления. На структурном уровне составляется математическое описание устройств управления, входящих в неизменяемую часть системы: усилители и преобразователи сигналов, регуляторы, корректирующие устройства. При частично определенной структуре системы проводится синтез устройства управления, обеспечивающего требуемое движение системы с тем или иным показателем качества. 4. Математическое моделирование спроектированной СУ. На данном этапе проводится поэтапное исследование целостной математической модели спроектированной системы управления вплоть до полунатурного и натурного.

6 Способы получения математических моделей объектов и систем управления Существует два основных способа построения математических моделей: 1.Теоретический способ построения модели – способ при котором математическая модель получается в виде т.н. «белого ящика». Эмпирический (экспериментально- статистический) способ построения модели – способпри котором модель имеет вид т.н. «серого» или «черного ящика».

7 «Белый ящик» «Белый ящик» - математическое описание с известными структурой и параметрами, соответствующими физическим процессам в реальной системе. Способ базируется на априорных сведениях об исследуемом объекте и включает в себя следующие этапы построения модели: формирование предположений и допущений, выявление существенных свойств исследуемого объекта; структуризация (декомпозиция), основанная на выделении ряда элементарных явлений, математическое описание которых известно из предыдущего опыта; формализация – собственно математическое описание элементарных явлений на основе фундаментальных законов природы; сочленение (композиция) элементарных явлений в соответствии с внутренней логикой исследуемого процесса.

8 «Серый ящик» «Серый ящик» - математическое описание с известными структурой, как правило соответствующей физическим процессам в реальной системе, и неизвестными параметрами, значение которых определяется при проведении процесса параметрической идентификации по экспериментальным данным, описывающим поведение реального объекта.

9 «Черный ящик» «Черный ящик» - феноменологическое математическое описание с неизвестной структурой и параметрами, вид и значение которых определяется при проведении процесса структурной идентификации по экспериментальным данным, описывающим поведение реального объекта.

10 Процесс идентификации