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如何在試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)獲得良好的設(shè)計(jì)
拉力試驗(yàn)機(jī)對(duì)由速度環(huán)和電流環(huán)組成的內(nèi)環(huán)設(shè)置了兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)速度和電流，二者之間實(shí)現(xiàn)串級(jí)聯(lián)接。在試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)環(huán)的設(shè)計(jì)中，為獲得良好的控制效果，需要進(jìn)行PI調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定。對(duì)于具有多個(gè)回路的復(fù)雜系統(tǒng)，由于含有多個(gè)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(xué)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(biāo)函數(shù)的梯度，并按照滿足目標(biāo)函數(shù)極值點(diǎn)的充分必要條件來進(jìn)行尋優(yōu)，拉力試驗(yàn)機(jī)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(biāo)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(biāo)函數(shù)具有簡單而明確的數(shù)學(xué)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(duì)參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)哺引。
直接尋優(yōu)法則是直接計(jì)算目標(biāo)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(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，然后判斷拉力試驗(yàn)機(jī)其目標(biāo)函數(shù)是否達(dá)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(jì)算導(dǎo)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(jì)算工作量小、簡單實(shí)用等特點(diǎn)，應(yīng)用也比較廣泛。
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