Подходы к моделированию элементов ТКС


Свойства систем:

 

- общесистемные (целостность, эмерджентность, устойчивость, инвариантность, наблюдаемость, управляемость, открытость, динамичность, надежность и др.);

- структурные (состав, связность, сложность, иерархичность, масштабность, централизованность и др.);

- функциональные (поведенческие): инерционность, производительность, оперативность, результативность, точность, экономичность, и др.

 

Телекоммуникационные системы (ТКС) являются примером сложных организационно-технических систем, определяемых как «множество взаимосвязанных элементов».

Здесь выполняется такое важное свойство систем, как целенаправленность. Целенаправленность в ТКС задается выбранными критериями качества предоставляемых услуг (QoS) и качества функционирования отдельных элементов и всей системы в целом. Выбор адекватных критериев для целенаправленных управляемых систем является важным этапом как при проектировании, так при функционировании систем.

 

Методы управления в ТКС:

- Ситуационные методы управления с помощью лиц, принимающих решения (автоматизированные методы);

- Методы автоматического, реализуемые часто как оптимальные, удовлетворяющие выбранным критериям.

Интеллектуальное управление

Интеллектуальное управление — методы управления, которые используют различные подходы искусственного интеллекта, такие как:

- искусственные нейронные сети,

- нечеткая логика,

- машинное обучение,

- эволюционные вычисления и генетические алгоритмы.

Уровни интеллектуального управления:

Уровень 0. Робастное управление с обратной связью

Уровень 1. Адаптивное управление - уровень 0 + адаптивные управляющие параметры.

Уровень 2. Оптимальное управление - уровень 1 + минимизация или максимизация функции качества

Уровень 3. Плановое (ситуационное) управление - уровень 2 + способность планировать заранее не определенные ситуации, имитировать и моделировать неопределенности

Роба́стное управле́ние — совокупность методов теории управления, целью которых является синтез такого регулятора, который обеспечивал бы хорошее качество управления (к примеру, запасы устойчивости), если объект управления отличается от расчётного или его математическая модель неизвестна.

Таким образом, робастность означает малое изменение выхода замкнутой системы управления при малом изменении параметров объекта управления. Системы, обладающие свойством робастности, называются робастными (грубыми) системами. Обычно робастные контроллеры применяются для управления объектами с неизвестной или неполной математической моделью, и содержащими неопределённости.

На практике встречаются однокритериальные и многокритериальные задачи. Решения таких задач могут быть ориентированы на получение неких экстремальных, оптимальных свойств системы

extrS(x,t)

или на достижение необходимого, требуемого уровня качества этой системы,

Для линейных стационарных динамических систем используют два основных метода представлений:

- представление модели управляемой системы S(x,t)в виде передаточной функции Q(s)в частотной области и исследование реакции этой системы на те или иные воздействия;

- представление модели данной системы во временной области x(t)с помощью уравнения состояния, что дает возможность исследовать непосредственно алгоритм функционирования при различных вариантах его реализации (фильтр, интерполятор, экстраполятор), в том числе и в нестационарных условиях.

 

Математические модели системы в частотной области

Прямое пробразование Лапласа

Обратное преобразование Лапласа

 

Используя данные преобразования дифференциальное или интегро-дифференциальное уравнение удается преобразовать в алгебраическое, что существенно упрощает его решение.

Динамику исследуемой системы однозначно описывает передаточная функция Q(s), определяемая как отношение выходной переменной Y(s)ко входной R(s)при условии, что все начальные условия равны нулю:

Передаточная функция Q существует только для линейных стационарных, с постоянными параметрами, систем и не несет никакой информации о внутреннем состоянии и его изменениях.

В теории систем такие модели носят название «вход/выход» или «черный ящик».

Структурная схема системы с отрицательной обратной связью

Сигнал на входе объекта Q(s)представляется в виде:

E(s) = R(s) – B(s) = R(s) – F(s)Y(s).

Выходной сигнал: Y(s) = Q(s)E(s) = Q(s)[R(s) – F(s)Y(s)]

Передаточная функция системы:

Представление математической модели в частотной области в виде передаточной функции позволяет проводить анализ поведения динамической системы, ее устойчивость и характер реакции, а также осуществлять структурный синтез исходя из взаимодействия отдельных элементов данных систем.

Цели и задачи моделирования



Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 1152;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.