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如何在試驗機控制系統(tǒng)獲得良好的設計
拉力試驗機對由速度環(huán)和電流環(huán)組成的內(nèi)環(huán)設置了兩個PI調(diào)節(jié)器,,分別調(diào)節(jié)速度和電流,二者之間實現(xiàn)串級聯(lián)接,。在試驗機控制系統(tǒng)內(nèi)環(huán)的設計中,,為獲得良好的控制效果,需要進行PI調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定,。對于具有多個回路的復雜系統(tǒng),,由于含有多個控制器和眾多的參數(shù),參數(shù)整定的工作量較大,。
在數(shù)學上,,解決參數(shù)優(yōu)化問題的方法一般有兩條,即間接尋優(yōu)法和直接尋優(yōu)法,。間接尋優(yōu)法面向目標函數(shù)的梯度,,并按照滿足目標函數(shù)極值點的充分必要條件來進行尋優(yōu),拉力試驗機如速下降法和共軛梯度法就屬于多變量間接尋優(yōu)方法,。
由于在控制系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化問題中,,目標函數(shù)一般很難寫成解析形式,而間接尋優(yōu)方法只適用于目標函數(shù)具有簡單而明確的數(shù)學形式的優(yōu)化問題,。因此,,控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化很少采用間接尋優(yōu)法對參數(shù)進行尋優(yōu)哺引。
直接尋優(yōu)法則是直接計算目標函數(shù)的值,,按照一定的尋優(yōu)規(guī)律改變尋優(yōu)參數(shù)的向量,,從而得到相應的目標函數(shù),然后判斷拉力試驗機其目標函數(shù)是否達到小值,,若是則停止搜索,,否則再改變被尋優(yōu)參數(shù)向量,一直到滿足為止,,這種方法的迭代步驟較簡單,。單純形法是一種不必計算導數(shù)和梯度的直接尋優(yōu)方法,其具有控制參數(shù)收斂速度快、計算工作量小,、簡單實用等特點,,應用也比較廣泛。
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