САПР адаптивных систем САПРАС

САПР адаптивных систем САПРАС. Функциональные возможности этой системы 16.18 включают в себя синтез структур и выбор параметров адаптивных регуляторов для объектов, описываемых линейными моделями, анализ моделирование линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных, непрерывных и дискретных систем, линеаризацию динамических и статических систем, решение задач многопараметрической поисковой оптимизации.

Представляется эффективным использование системы на втором и третьем этапах проектирования САУ этапах разработки технического предложения и эскизного проектирования.

Это, как правило, предполагает высокую квалификацию пользователя в области проектирования САУ. Кроме того, пользователь должен владеть языком АВАНС, соответствующим лингвистическому обеспечению САПРАС. Язык АВАНС является проблемно-ориентированным языком, встроенным в алгоритмический язык PL-1. Таким образом, в АВАНС-программе, наряду с операторами базового языка PL-1, используются специальные операторы, расширяющие возможности базового языка в данной предметной области.

Эти специальные операторы разделяются на три группы операторы описания системы управления, операторы описания действия, вспомогательные операторы. К операторам описания системы управления относится оператор описания подсистем к подсистемам относятся, в частности, линейные динамические звенья звенья, описываемые системой линейных дифференциальных уравнений первого порядка, оператор описания связей подсистем, оператор описания входов и выходов подсистем. Оператор описания действия включает в себя оператор моделирования, оператор линеаризации, оператор оптимизации, оператор синтеза.

Заголовок оператора синтеза содержит название метода синтеза который определяет структуру адаптивного регулятора и выражения, которые определяют параметры регулятора. Термины английского языка, составляющие операторы описания системы, образуют первую часть входного языка - язык описания системы, а термины, образующие операторы действий, составляют вторую часть входного языка - язык описания заданий.

Поскольку эти термины входят в состав языка АВАНС, на котором составляется АВАНС-программа, обрабатываемая обычным образом, то в САПРАС отпадает необходимость в специальном синтаксическом и семантическом процессорах. В программном обеспечении САПРАС можно выделить ПМ ЭПО Моделирование, Линеаризация, Анализ статического режима, Синтез и т.д. План решения задачи задается текстом АВАЕС- программы. Близкой к САПРАС по способу построения лингвистического и программного обеспечения является система РАДИУС-2 16.22. В этой системе лингвистическое и программное обеспечения строятся с помощью языка ФОРТРАН-4 при использовании специальных приемов программирования.

Способ построения лингвистического и программного обеспечения САПР САУ предложен в 16.23. Он опирается на представление знаний в области ТАУ в виде некоторой семантической модели. 2.2.3 Система Гамма-1М. Эта система является развитием пакетов прикладных программ Гамма-1 и Гамма-2 16.15. Система Гаммма-1М предназначена для синтеза и анализа регуляторов для объектов, описываемых линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами. Модель объекта подвержена малым параметрическим и структурным возмущениям.

Внешние возмущения модель среды типовые, детерминированные ступенчатые, гармонические и т.п либо неопределенные неизвестные, ограниченные по модулю заданными числам воздействия. Синтез регуляторов осуществляется по принятым в классической ТАУ временным и частотным критериям моделям целей управления, таким как установившаяся ошибка, время регулирования, пере регулирование, частота среза, запасы устойчивости по фазе и модулю.

В качестве моделей целей управления может выступать и интегральный квадратичный критерий. По функциональным возможностям система Гамма-1М охватывает ряд классов задач ТАУ, которые образуются в зависимости от атрибутов модели среды и модели целей управления. Основу лингвистического обеспечения Гамма-1М составляют язык описания моделей системы и среды и язык описания заданий на проектирование директивного типа. Словарь языка описания моделей системы и среды содержит термины ТАУ и математические символы.

Каждой директиве соответствует план решения задачи, представляющий собой последовательность выполнения ЭПО, приводящую к решению задачи на основе соответствующей процедуры синтеза и анализа САУ. Для представления планов решения задач в системе Гамма-1М используется разработанный проблемно-ориентированный процедуральный язык 16.25 ИНтерпретация СТРУктурных схем процедур и ЕМтодов сиНТеза ИНСТРУМЕНТ. План решения задачи представляет собой последовательность предложений языка, имеющих 5 компонент 1 метка - целое число 2 имя операции - имя плана подзадачи либо имя элементарного действия, реализованного программным модулем 3 исходные данные - указываются имена элементов базы данных, выступающих в качестве исходных данных вызываемой операции 4 результат операции - указываются имена элементов базы данных, являющихся результатом операции 5 метки перехода - указываются метки предложений плана, которым следует перейти после завершения операции.

В основе программного обеспечения Гамма-1М лежат ПМ ЭПО Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов, Определение параметров функционала оптимизации по требуемым значениям времени регулирования и пере регулирования по каждой из регулируемых переменных, Анализ параметрической грубости, Анализ устойчивости многомерных систем по критериям Найквиста и др. Близкой к Гамма-1М по функциональному назначению является система для автоматического синтеза частотным методом 16.24.