Синтез регулятора без учета динамики сближения с препятствием в математической модели объекта

Рассмотрим другой случай синтеза закона управления транспортом малоразмерного неподвижного препятствия, когда штраф за приближение к препятствию растет, а при удалении уменьшается.

Постановка задачи оптимального управления может быть сформулирована следующим образом.

Дано:

1. Заданы уравнения движения транспорта (3.1)

Где, - скорость продольного движения управляемого объекта, - величина дистанции между судном и препятствием.

2. Задан интегральный критерий в виде:

, (3.2)

Где - выбранная новая штрафная функция удаления от препятствия.

3. Требуется найти решение прямой задачи методом динамического программирования. В этом случае функция Беллмана была представлена прежней формулой (2.17), в которую координата пока не входит.

4. Решение задачи получено следующим образом. Заменяем в уравнении Беллмана вместо и после преобразования выше изложенных выражений получим:

5. С помощью найденных коэффициентов определим закон оптимального управления в квадратурах

6.

,

или более детально передаточное число линейного регулятора имеют вид

7. Полученный результат позволяет промоделировать движение судна, если к уравнению (3.4) присоединить уравнения (3.5) модели объекта

(3.5)

8. Моделирование обхода малого препятствия на приведенном ниже примере подтвердило факт возвращения судна на фарватер после обхода препятствия при следующих условиях:

После подстановки всех вышеуказанных параметров в выражение (3.4) и уравнения (3.5) получим:

=

=

Построение графиков обхода препятствия слева и справа при отсутствии боковой скорости течения (м/сек) проиллюстрировано на рисунке (3.1) и (3.2)

Рис.3.1 График обхода малоразмерного неподвижного препятствия слева при возвращении на фарватер при y1(0)=100 m

Рис. 3.2 График обхода малоразмерного неподвижного препятствия справа при возвращении на фарватер при y1(0)=100 m

Еще по теме:

Расчет зубчатой передачи
Выбор материалов зубчатых колес и способов термообработки Выбираем для шестерни – сталь 45: Механические свойства выбранных сталей Марка Термическая Твердость Предел стали обработка поверхности прочности 45 улучшение 269 302 HB 890 Мпа Выбираем для колеса – сталь 45: Механические свойства выбранных ...

Технико-экономическая оценка проекта
Технологические и управленческие аспекты ТО и ТР позволяют не только конкретизировать адрес неисправности или отказа и объективно оценить качество выполненных работ при техническом воздействии, но и правильно организовать технологический процесс, рационально распределить материальные и трудовые рес ...

Основные принципы и способы защиты населения Украины в чрезвычайных ситуациях
Основными задачами в сфере защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера являются: -осуществление комплекса мероприятий по предотвращению и реагированию на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера; -обеспечение готовности и контроля за с ...