Самонастраивающиеся адаптивные системы с автоматической оптимизацией критерия качества управления
Задается некоторый критерий качества J и система настраивается так, чтобы выполнялось условие . В зависимости от оптимизации алгоритма адаптации различают:
поисковые и беспоисковые адаптивные системы.
В поисковых системах автоматическое поддержание критерия качества обеспечивается итерационными методами, а в беспоисковых системах поддержание критерия обеспечивается путем аналитического решения критерия качества.
Пусть дана исходная САУ и пределен критерий оптимальности как функция некоторых параметров , в качестве параметров могут быть рассмотрены как координаты объекта управления, так и задающие и управляющие воздействия.
Известно, что экстремальное значение критерия достигается при условии:
Однако часто аналитически это уравнения решить либо сложно, либо невозможно, поэтому нп практике применяются итерационные (численные) методы, обеспечивающие:
|
|
К итерационным методам относятся:
1) Метод Гаусса – Зейделя;
2) Градиентный метод;
3) Наискорейшего спуска
8.4.2.1. Метод Гаусса – Зейделя
В основе метода лежит исследование производной в точке экстремума
Метод Гаусса-Зейделя предполагает поочередное изменение и определение частных экстремумов при фиксировании всех остальных переменных. Такой цикл повторяется до нахождения экстремума по всем переменным с заданной точностью.
Пример
Пусть критерий оптимальности задан следующей формулой:
Необходимо найти минимум J при начальных значениях
Фиксируем переменную и находим частный экстремум по
Фиксируем переменную и находим частный экстремум по
И так далее до тех пор, пока