Методы имитационного моделирования

1.1.

Введение задачи моделирования и оптимизации в технике Задачи моделирования и оптимизации в технике. Классификация моделей, их задач и методов решения. Пример использования имитационных моделей в классических задачах анализа и синтеза линейных систем регулирования. Проблема искажения характера работы АСР с типовыми содержащими нелинейные элементами регуляторами. Существующие программы и задачи, использующие численные алгоритмы оптимизации

1.3.

Математическое описание численных имитационных моделей систем управления Рекуррентные выражения первого порядка - основа численных имитационных математических моделей систем управления. Методы получения рекуррентных выражений для численного моделирования элементарных динамических звеньев. Синтез сложных численных моделей из соединений элементарных звеньев. Алгоритмы вычисления рекуррентных выражений сложных динамических систем, содержащих последовательные и параллельные соединения. Алгоритмы вычисления последовательных и параллельных соединений рекуррентных выражений сложных динамических систем с обратными связями. .Декомпозиция сложных передаточных функций высокого порядка в схемы соединения элементарных динамических звеньев. Конфигурирование из рекуррентных выражений элементарных динамических звеньев универсальной программы-функции имитационной модели системы управления.

1.5.

Градиентные и логические (численные), регулярные и эволюционные (случайные) алгоритмы поиска оптимального решения. Описание принципов работы регулярных и случайных эволюционных алгоритмов поиска оптимальных решений на примерах алгоритмов деформируемого многогранника и модифицированного генетического. Правила работы, требуемые для работы данные и выводимые результаты решения прикладными программами в Mathcad Opt(…) и MGA(…). Назначение и правила конфигурации программы-функции Sqr(x).

1.7.

Раздельная настройка ПИ- и ПИД- регуляторов в линейной или нелинейной одноконтурной АСР на возмущения по каналам задания или регулирования на минимум одного из выбранных интегралов (Iлин,I кв или Iмод) при ограничении, например, на заданную степень затухания  и дополнительное техническое ограничение на максимальное отклонение регулируемой величины или скорость изменения регулирующего воздействия, Одновременная настройка ПИ- и ПИД- регуляторов в линейной или нелинейной одноконтурной АСР на совместные действия возмущений с разными знаками по каналам задания и регулирования Введение в имитационную модель объекта регулирования и регулятора различного вида релейных или мультипликативных нелинейностей, исследование и оптимизация настроек для линейных или нелинейных регуляторов. Введение в число оптимизируемых настроечных параметров, имеющихся в составе реальных регуляторов, нелинейных элементов регуляторов (например, минимальная длительность импульса для ШИМ tимп или скорость ИМ SИМ) и совместное с kp и ku определение их оптимальных значений. Расчет оптимальных значений настроечных параметров регуляторов для различных, установленных значений параметров нелинейностей в объекте регулирования и в регуляторе с дальнейшим построением графиков зависимостей показателей работы АСР от значения параметра исследуемой нелинейности.