Синтез регулятора с учетом динамики сближения с препятствием как в функции штрафов так и в модели объекта

Информация » Задачи управления безопасным движением при встрече с препятствием и выбор метода решения » Синтез регулятора с учетом динамики сближения с препятствием как в функции штрафов так и в модели объекта

Постановка задачи оптимального управления, когда меняется и штраф за сближение с препятствием, и меняется вектор состояния учитывающий изменение дистанции, может быть сформулировано следующим образом:

1. Заданы уравнения бокового и поступательного движения

2. Задан переменный штраф за сближение препятствия

3. Представим в данном случае функция Беллмана по- новому – в неё входит координата y

4. Тогда частные производные равны

Это позволяет записать уравнение Беллмана в новом усложненном виде

5. Оптимизируем функцию риска в виде правой части уравнения Беллмана по параметру u1. Таким образом получаем оптимальное управление равным формула :

Подставив в найденное значение в уравнение (3.8), получим степенные полиномы в его левой и правой частях. Приравнивая сомножители при одинаковых степенях, получим следующую систему алгебраических линейных уравнений

Дополнительно заметим, что нужный вид полинома был найден при замене функции штрафов М(y) на следующее приближение :

6. В результате удается вычислить искомые коэффициенты функции Беллмана

; ;;

;; ; (3.10)

;;;

; ; ; ; ;

7. С помощью найденных коэффициентов можно определить закон управления u1 как явную функцию от пяти параметров x1,x2,y,Co,D. Полученные результаты позволят промоделировать движение судна. Моделирование показывает, что после обхода препятствия судно возвращается на фарватер.

Рис.3.11 Процесс обхода препятствия с учетом динамики сближения при

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. При отсутствии контроля безопасности движения оптимальное управление боковым движением снижает риск столкновения с препятствием, однако в случае его обнаружения на малых дальностях жесткое соблюдение закона управления поступательным движением приведет к аварии;

2. С целью обеспечения необходимой безопасности следует использовать сигнал тревоги, сформированный в блоке контроля, для выработки команды на снижение скорости поступательного движения вплоть до полной остановки.

Еще по теме:

Анализ предложений по оптимизации маршрутной сети
Общей характерной чертой маршрутных сетей средних и малых городов, в число которых и входит г. Речица, является трудность во внедрении новых и изменении функционирующих маршрутов вследствие ограниченной возможности транспортной сети и сложившихся немногочисленных направлений транспортных потоков. Д ...

Четырехцилиндровый однорядный двигатель с кривошипами под углом 180
Данный тип двигателей наиболее распространен на современных автомобилях и тракторах, особенно на легковых автомобилях. Такие двигатели отличаются относительно хорошей уравновешенностью и равномерным чередованием вспышек в цилиндрах с угловым интервалом 1800. В рассматриваемом двигателе (рис. 9) дей ...

Регуляторная характеристика двигателя
Регуляторная характеристика двигателя (Рис. 2) устанавливает взаимосвязь между частотой вращения коленчатого вала ne, эффективной мощностью Ne, часовым Gт и удельным эффективным ge расходами топлива и развиваемым им крутящим моментом Мк. Расчет производится для внешней характеристики двигателя, пол ...


Навигация

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transpexplore.ru