Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Управление конечным состоянием




В ряде задач характер движения объекта в процессе управления интереса не представляет, а существенным является только состоя­ние хп, в которое переходит объект по окончании про­цесса управления. При этом критерием качества управ­ления будет служить значение целевой функции в конце процесса управления, т е. величина

Рассмотрим путь поиска оптимального управления . На метода Беллмана конечным состоянием, который заключается в том, что если система находилась в состоянии , то необходимо найти оптимальное управление , которое на последующих шагах k+1,…,n приводило бы к максимуму целевую функцию .

Функция носит название локального оптимума на k -м шаге (условный оптимум).

Беллман предложил следующий путь поиска локального оптимума. Записывается уравнение целевой функции на k -м шаге в виде:

,

где m - число возможных подсостояний хк, - оптимальная (максимальная) целевая функция или локальный оптимум на k+1 шаге; i= 1,…z - число возможных подуправлений Uk.

Из уравнения видно, что оптимальная целевая функция на k -м шаге определяется путем поиска максимума суммы оптимальной целевой функции на (k+1)- м шаге и эффективности перехода из (k-1) -го состояния в

k -е состояние.

Пользуясь указанной формулой, Беллман предложил локальную оптимальную целевую функцию, а следовательно, и оптимальное управление для каждого k -го состояния определять, начиная с конечного состояния , т.е. двигаясь с конца к исходному состоянию. Такое предложение позволяет существенно упростить расчеты, т.к.

,

а для вычисления целевой функции на (n-1)- м шаге используется уже известная оптимальная целевая функция на n -м шаге :

.

Зная оптимальную целевую функцию на (n-1)- м шаге, можно найти оптимальную целевую функцию на (n-2)- м шаге и т.д. до 1-го шага.

Таким образом, можно построить ряд локальных (условных) оптимумов. Условность состоит в том, что оптимальный переход осуществляется из состояния . Ряд условных оптимумов представляется в виде последовательности

.

Для каждого условного оптимума определяется условное оптимальное управление в виде последовательности

.

Окончательным решением задачи является определение безусловных оптимумов и безусловных оптимальных управлений, т.е. необходимо выстроить обратный ряд ряд вида:

.

 

Методика построения и решения задачи средствами

динамического программирования

Построение задачи ведется в следующей последовательности.

1. В поставленной задаче выделяются состояния и выбирается способ деления процесса на шаги k=1,…, n.

2. Каждое из состояний xk представляется в виде множества подсостояний и определяется управление .

3. Записывается уравнение, определяющее состояние , являющееся функцией предыдущего состояния и управления , в виде ; j =1,…m, i=1,…, z..

4. Вводится показатель эффективности для каждого k-го перехода .

5. Составляется общая целевая функция в виде суммы эффективностей на k-х шагах .

6. Для наглядности можно построить граф модели.

Этапы решения задачи следующие.

1. Записываются уравнения Беллмана для k-го и n-го шагов в виде:

,

.

2. Определяется ряд условных оптимальных управлений .

3. Строится ряд безусловных оптимумов и безусловного оптимального управления. Если начальное состояние x0 единственное, то максимум

общей целевой функции равен условному оптимуму 1-го перехода .

Далее выстраивается ряд .

Выполняется это следующим образом. Предполагается, что система находится в состоянии x0. Из всех вариантов перехода на первом шаге выбирается тот, у которого максимален. Исходя из этого выбирается оптимальное . Указанная процедура повторяется для всех последующих состояний .

4. Если начальных состояний x0i несколько i=1,…m и они составляют множество , то максимум целевой функции определяется по формуле .

Далее строится ряд .





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-05; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 611 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Человек, которым вам суждено стать – это только тот человек, которым вы сами решите стать. © Ральф Уолдо Эмерсон
==> читать все изречения...

2277 - | 2132 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.