Основы теории управления (С.Ю. Золотов, 2013 г., 16 с.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Вариант для выполнения лабораторных работ для каждого студента выбирается по формуле:
V = (N ⋅ P) div 100,
где V — искомый номер варианта (при V = 0 выбирается V = N );
N — количество вариантов;
P — значение двух последних цифр пароля (00…99);
div — операция целочисленного деления.
Требования к отчету по лабораторным работам
В отчете по лабораторным работам требуется привести ход решения расчетных заданий. Ход решения следует приводить полностью, начиная с исходных формул, тщательно комментируя все промежуточные преобразования и вычисления, и заканчивая конкретным ответом, записанным отдельной строкой.
Оформлять отчеты по лабораторным работам необходимо с помощью текстового редактора Microsoft Word. Формулы оформляются с помощью встроенных редакторов формул.
Лабораторная работа № 1
Задание
Возмущенное движение объекта управления описывается системой уравнений: dx1/dt = a11x1+b1u, при граничных условиях x1(0) = 0; x1(∞) = 0; u(0) = 1.
Требуется определить управление u(t), минимизирующее функционал I (u) с помощью метода динамического программирования.
На величину управления ограничений не накладывается, однако критерий качества пропорционален расходу энергии устройства управления.
Параметры a11, b1, k1, k3 для разных вариантов приведены в Приложении А.
Лабораторная работа № 2
Данная лабораторная работа является логическим продолжением первой лабораторной работы.
Задание
Возмущенное движение объекта управления описывается системой уравнений:
dx1/dt = a11x1+a12x2+b1u
dx2/dt = a21x1+a22x2+b2u
при граничных условиях x1(0) = 0; x2 (0) = 0; u(0) = 1; x1(∞) = 0; x2 (∞) = 0; u(∞) = 0.
Требуется определить управление u(t), минимизирующее функционал I (u) с помощью метода динамического программирования:
На величину управления ограничений не накладывается, однако критерий качества пропорционален расходу энергии устройства управления.
Параметры a11, a12 , a21, a22 , b1, b2 , k1, k2 , k3 для разных вариантов приведены в приложении А.
Применяя метод динамического программирования, по аналогии с заданием в первой лабораторной работе, мы должны прийти к системе трех нелинейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов A11, A12 , A22 . Численное решение этой системы приведет, в конечном счете, к решению исходной задачи. В данном случае задача с двумя переменными ( x1, x2 ), поэтому, вместо одного уравнения (6), должна получиться система уравнений (7). Студент должен представить полностью все шаги вывода и в качестве результата записать в развернутом виде систему уравнений с числовыми коэффициентами для своего варианта.