Содержание

Содержание. 1

Введение. 3

1 Общая теория оптимального управления. 6

1.1 Допустимые управления. 6

1.2 Основные направления в теории оптимальных процессов. 11

1.2.1 Метод динамического программирования. 12

1.2.2 Принцип максимума. 13

1.3 Программное управление. 16

1.4 Постановка задачи и способы решения. 18

2 Система оптимального управления. 24

2.1 Математическое описание электромеханической системы.. 24

2.2 Идентификация авторегрессионно-регрессионной модели. 29

2.3 Формирование ограничений. 37

2.4 Формирование оптимальных траекторий. 42

2.5 Анализ решений. 50

2.6 Общая структура системы оптимального управления. 55

2.7 Полученные результаты.. 58

3 Практическая реализация. 63

3.1 Реализация оптимального управления в среде пакета matlab. 63

3.2 Выбор микроконтроллера. 64

4 Экономическое обоснование проекта. 66

4.1 Технико-экономическая характеристика. 66

4.2 Маркетинговая ориентация. 66

4.3 оценка научно-технической результативности и социальной эффективности НИР  68

4.4 Производственный план. 74

4.4.1 Расчёт затрат на разработку. 75

4.4.2 Затраты на создание опытного образца. 77

4.4.3 Затраты на эксплуатацию.. 79

4.4.4 Ценообразование. 79

Выводы.. 80

5 Безопасность и экологичность проекта. 81

5.1 Анализ опасных и вредных факторов. 82

5.2 Мероприятия по улучшению условий труда. 83

5.2.1 Помещения и их освещение. 83

5.2.2 Уровень шума и вибрация. 85

5.2.3 Параметры микроклимата. 86

5.2.4 Защита от электромагнитных и электростатических полей. 87

5.2.5 Электробезопасность. 90

5.2.6 Дисплейные терминалы и ПЭВМ в составе АРМ.. 91

5.2.7 Организация и оборудование рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ.. 93

5.2.8 Требования к организации режима труда и отдыха при работе на АРМ.. 95

5.3 Устойчивость проекта к чрезвычайным ситуациям. 97

5.4 Экологичность проекта. 98

5.5 Выводы.. 99

Заключение. 100

Приложение. 101

Блок-схема файл-функции OPTIMUM_CONTR.. 101

Введение

Во многих областях техники и технологии приходится иметь дело со следующей задачей, которую можно трактовать как задачу «сопровождения цели». Причем, наблюдаемый процесс в некоторых случаях является детерминированным, т.е. полностью определенным, а в некоторых — не известным, но и в том и в другом случае в нем присутствует шум — случайная составляющая. Заданием для управляемого объекта служит движение другого объекта — задающего. Таким образом, задача слежения сводится к задаче перевода системы из начального состояния в наперед заданное состояние, которое определяется фазовым состоянием наблюдаемой системы.

В начальный момент времени t0 объект находится в фазовом состоянии x0; требуется выбрать такое управление u(t), которое переведет объект в заранее заданное конечное фазовое состояние x1 (отличное от x0). При этом нередко бывает, что начальное состояние x0 заранее неизвестно.

Такое управление часто осуществляется человеком (оператором), который следит за приборами и старается выбирать управление, поддерживающее объект в требуемом рабочем режиме.

Однако в современных условиях высокого развития техники оператор зачастую не может успешно справиться с этой задачей ввиду сложности поведения объекта, большой быстроты протекания процессов и т. ............