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. 06: АКА Беркут 5

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 и построение скоростной характеристики двигателя
Скоростная характеристика двигателя с некоторым приближением может быть рассчитана по эмпирическим формулам С. Р. Лейдермана: (2.1) (2.2) (2.3) (2.4) где Neн – максимальная мощность двигателя, кВт; n – искомая чистота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1 ; neн – частота вращения, соответствую ...

Назначение, устройство и принцип работы
Стартер типа СТ-221 служит для пуска двигателя, устанавливается с правой его стороны и крепится фланцем к картеру сцепления тремя болтами. Стартер СТ-221 представляет собой четырёхщеточный, четырёхполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из: корпуса 20 с обмотк ...

Вредные и опасные факторы в отделении и загрязнении окружающей среды
К основным вредным производственным факторам в отделении относятся: - химические (канцерогены, аэрозоли, аллергены) - биологические (попогенные, микроорганизмы, инфекции) - физические (пыль, ультразвук, температура, производственный шум, влажность и подвижность воздуха, вибрация, ионизирующие и неи ...