- •Министерство образования и науки рф
- •Московский государственный университет леса
- •Кафедра технологии лесопиления и деревообработки
- •Методическое руководство
- •К лабораторным работам
- •Математическое описание объектов экспериментальным методом
- •Работа № 1.1. Получение статистической модели объекта в виде закона распределения.
- •Порядок работы.
- •Работа № 1.2. Выявление доминирующих факторов объекта методом отсеивающего эксперимента.
- •Работа № 1.3 Математическое описание объекта с использованием плана эксперимента первого порядка
- •Порядок работы
- •Работа № 1.4. Математическое описание объекта с использованием плана эксперимента второго порядка
- •Порядок работы.
- •Работа № 1.5. Получение динамических характеристик объекта
- •Порядок работы
- •Оптимизация объекта методом поочередного изменения переменных
- •Пусть на критерий оптимизации влияют управляющие факторы
- •Порядок работы
- •Работа № 2.2
- •Порядок работы
Порядок работы
При t =0 измерить выходной фактор Y0. Установить входной фактор x0 .
Измерять выходной фактор объекта Y через заданный временной интервал. Измерения производить до его стабилизации.
Данные измерений Y записать в таблицу 1.5.1.
Таблица 1.5.1
-
Время t, мин.
Y
уэксп.= Y -Y0
у1 теор.
у2 теор.
Отдельно снять кривые разгона для одноемкостного и многоемкостного объектов по пунктам 1-3.
Построить графики и обработать экспериментальные кривые разгона уэксп.=f(t) по всем методикам, рассмотренным выше.
Представить временные характеристики и передаточные функции объектов в виде уравнений 1.5.1, 1.5.2, 1.5.4, 1.5.5, 1.5.6, 1.5.7, 1.5.10 с найденными константами.
Произвести вычисления у1теор. по формулам (1.5.1), (1.5.4) и (1.5.10) и у2теор. по формуле (1.5.6). Записать данные в табл.1.5.1, нанести и соединить теоретические точки утеор. на ранее построенных графиках кривых разгона уэксп.= f(t).
Сравнить теоретические и экспериментальные характеристики, определив в процентах максимальное расхождение
(1.5.12)
Для кривой разгона колебательного характера максимальное отклонение выбирают из трёх первых вершин кривой.
ЦИКЛ РАБОТ № 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ
1.Цель работ.
Изучение принципов поиска оптимальных параметров работы объекта путем эксперимента; освоение алгоритмов экспериментально-статистической оптимизации, отражающих методы поочередного изменения переменных и симплекс-планирования эксперимента.
2.ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ.
Объект оптимизации должен иметь экстремальную характеристику для оптимизируемого выходного фактора. Выходной фактор может измеряться непосредственно, либо вычисляться по результатам измерения других выходных величин, а также входных факторов. Этот выходной фактор является критерием оптимизации.
Для большинства процессов отсутствуют непосредственно измеряемые выходные факторы, имеющие безусловный экстремум в рамках допустимых значений входных факторов.
Методы экспериментально-статистической оптимизации могут применяться и для поиска условного экстремума критерия оптимизации. Для этого в каждом опыте должны проверяться заданные ограничения (например по качеству обработки, мощности привода и др.). Если хотя бы одно из них не выполняется, то соответствующая опытная точка не принимается во внимание. Оптимальным решением будет такая точка, где выполняются все ограничения, а критерий оптимизации достигает экстремума.
При периодическом поиске оптимальных условий работы объекта, которые меняются (дрейфуют) в зависимости от параметров сырья, параметров окружающей среды, износа оборудования и т.д., экспериментально-статистическая оптимизация является методом оптимального управления для автоматизированных непрерывных процессов.
Работа № 2.1
