3 Технологический раздел

3.1 Разработка алгоритма и программы поиска экстремума

Программа Extreme предназначена для исследования переходных процессов в СЭР с запоминанием экстремума (максимума) значения выходного параметра оптимизируемого процесса. Программа написана на языке Borland Delphi 6.0.

В приложении А приведен текст рабочей программы.

При запуске программы первоначально активируется процедура FormCreate (рисунок 3.1), которая осуществляет нумерацию строк и озаглавливает шапку таблицы. Далее программа реагирует на нажатие командной кнопки «Вычислить» и запускает процедуру btnCalculateClick, которая задает необходимый масштаб графиков, а также очищает область вывода от предыдущих значений.

С помощью процедуры Calcualte просчитываются значения текущих параметров системы с помощью метода Эйлера, определяется сигнал управления V согласно методу определения экстремума с запоминанием.

В зависимости от условия стационарности системы в процедуре SetAl (рисунок 3.4) рассчитываются точностные показатели качества системы для различных порядков объекта управления.

На рисунке 3.5 подробно описан алгоритм вычисления выходного параметра Z (процедура NextZ).

При завершении цикла на экран выводятся графики динамических процессов системы, таблица числовых значений и оценки точности.

Рисунок 3.1 -Блок-схема программы (лист 1)

4 Проведение вычислительного эксперимента

4.1 Исследование процессов в сэу с математической моделью объекта с выделяемой нелинейной характеристикой

При проведении вычислительного эксперимента рассматривались динамические процессы в системе экстремального регулирования с выделяемой и невыделяемой нелинейными характеристиками. При этом рассматривались ситуации стационарной системы и системы с горизонтальным дрейфом нелинейной характеристики объекта. В качестве примера приведены динамические процессы в системе с объектом 1-го порядка. А процессы с объектом 2-го и 3-го порядков представлены в Приложении В.

Динамические процессы стационарной СЭР с выделяемой нелинейной характеристикой приведены на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Стационарная СЭР с объектом с выделяемой нелинейной

характеристикой

60

Из рисунка 4.1 видно, что система экстремального регулирования поддерживает экстремум с точностью δ_расч = 2.68, δ_гар =3.61. Что соответствует

условиям: δ_расч <δ_гар и δ_расч < 3% .

На рисунке 4.2 изображены динамические процессы для системы экстремального регулирования, функционирующей в условиях горизонтального дрейфа.

Рисунок 4.2 - Система экстремального регулирования с объектом с выделяемой нелинейной характеристикой при горизонтальном дрейфе

Для СЭР с объектом с выделяемой нелинейной характеристикой при горизонтальном дрейфе экстремум поддерживается с точностью δ_расч = 2.71,

δ_гар =3.65.

4.2 Исследование процессов в сэу с математической моделью объекта с невыделяемой нелинейной характеристикой

Динамические процессы для стационарной СЭР с объектом с невыделяемой нелинейной характеристикой приведены на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Стационарная СЭР с объектом с невыделяемой нелинейной характеристикой

Стационарная СЭР с объектом с невыделяемой нелинейной характеристикой поддерживает экстремум с точностью δ_расч = 2.685, δ_гар = 3.65 .

Тогда как система экстремального регулирования с объектом с невыделяемой нелинейной характеристикой при горизонтальном дрейфе (рисунок 4.4)

поддерживает экстремум с точностью точностью δ_расч-2.112, δ_гар =3.72. Мы видим, что δ_расч<δ_гар.

Рисунок 4.4 - Система экстремального регулирования с объектом с невыделяемой нелинейной характеристикой при горизонтальном дрейфе