Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Реализация синергетических принципов на аппаратных средствах нейрокомпьютеров

Реализация управляющей системы при синергетическом подходе

Синергетические системы обладают двумя основными свойствами.

1.В процессе самоорганизации и и образовании равновесных точек (аттракторов),как правило происходит уменьшение числа степеней свободы системы. Соответственно уменьшается количество описываемых ее перемещений (перемещений в n-мерном пространстве).

2.Для целого класса различных начальных условий в установившимся режиме (при t стремящимся к бесконечности), система выходит на одно и тоже решение.

Эти основные закономерности самоорганизации позволяют перейти к конструированию искусственных активных сред. В этих средах процессы самоорганизации приводят к образованию требуемых структур. Математический анализ набора особых решений сложной технической задачи не необозрим. Поэтому применяют методику описания локализованных процессов в окрестностях бифуркационных значений отдельных параметров.

Все это делает выполнение моделирования с использованием активных вычислительных сред и нелинейных систем. Реализация управляющей системы производится на основе компьютерных сетей.

 

Применение аппаратных средств нейрокомпьютеров позволяет построить пространственно-временную модель объекта с учетов его внутренней структуры и обмена энергией и информацией с его внешней средой.

* Замечание: формирование даже начального варианта структуры является далеко не тривиальной задачей. Исходная информация имеет вид дифференциальных уравнений, которые характеризуют объект. Эти уравнения содержат переменные состояния объекта, входные величины и величины, отражающие влияние внешних возмущений. Классическая постановка задачи идентификации (определение структуры и коэффициентов уравнение) не является основной для синергетического подхода. Внешние воздействия (возмущения) необходимо включить в систему. Для этого представляют воздействие как решение дополнительных дифференциальных уравнений.

Затем формулируют соотношения между исходными уравнениями состояния и дополнительными уравнениями. Решение этой задачи базируется на предложениях волновой формы возмущений и представлении этой модели в форме дифференциальных уравнений системы. В итоге получается расширенная система В этой расширенной системе носителями энергии служат входные управляющие воздействия. К системе можно применить условия направленной самоорганизации в соо тветствии с поставленной целью управления.

Целями является набор выполняемых условий, которые описываются некоторыми инвариантами (энергетическими, технологическими, электромагнитными). Сам поиск модели объекта базируется на сходств процесса самоорганизации и обучения моделируемой системы. Процедура обучения реализуется в компьютерных нейронных сетях и состоит в генерации прототипа. При этом прототип подвергается различным случайным модификациям до достижения приемлемого соответствия заданным критериям.

Синергетический подход к получению модели объекта, реализованный на совокупности слабосвязанных объектов или подсистем позволяет избежать динамической неустойчивости.

Динамическая неустойчивость наблюдается в сложных системах с централизованным управлением.

 

Упрощенная структурная схема цифровой САУ с применением синергетических методов.

 

 

Х- переменное состояние, описывает состояние уравнения. В результате этих воздействий и еще внешних возмущений g объект будет как-то реагировать и менять свое состояние. В результате у объекта появляется какая-то реакция y. для создания 4пу создается вычислительная среда с входным и выходным интерфейсами. С помощью АЦП аналоговая информация y превращается в цифровую. По каждому у есть свой датчик (того, что требуется в технологическом процессе, например температура и т.п.- тоже аналоговая информация)- ставим еще один АЦП и анализирующее устройство. Это устройство анализирет уже цифровую информацию о истинном состоянии. Результат анализа направляется в вычислительную сред для дальнейшего процесса обработки.

Организовывается еще один АЦП и сигналы с вешних возмущений- всего их f-передаются на АЦП и вычислительную среду. В результате решения по вектору y на исполнительное аналоговое устройство подается вектор е. Создается обратная связь и встраивается канал управления и цап.

Аналоговая информация с вектора у идет на вычислительное устройство.

Аналоговый выход y- выходной сигнал системы.- это что-то механическое или химическое- какой-то набор переменных, который мы уже используем.

 

Возможные подходы к постановке и решению задач правления

Классическая задача управления: Заключается в выработке воздействий, способствующих выполнению должным образом целевой функции предназначения объекта.

В современных САУ регуляторы и алгоритмы их работы реализуются с помощью вычислительных средств различного типа и уровня: При сравнительно простых алгоритмов управления относительно несложными объектами преимущественно используются централизованные аппаратные средства. (жесткая система).

2.Усложнение объекта и алгоритма управления приводит к необходимости применения многоуровневой системы управления. В этой системе используются информационно- управляющие вычислительные сети и соответственно программное обеспечение разных уровней. (гибкая система).

3.При не полностью определенном ситуационном управлении, когда невозможно составление полной подробной программы управления применяется интеллектуальный метод. В этом случае указываются целевые установки. В блок управления закладываются базовые принципы организации и формирования программы управления.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Лекция 3. Качественные фазовые траектории для рассматриваемых систем будут различные | Общие принципы построения и функционирования САУ
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 310; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.