Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Для сейсмического зондирования дна водоёмов
Поиск источников минерального сырья в Мировом океане потребовал как новых средств передвижения в реальных условиях состояния окружающей среды (атмосферы и гидросферы), так и новых способов и средств разведки и добычи сырья. Росли дедвейт и размерения судов, их скорости, но сокращалась их управляемость, рос и экипаж управления судами торгового, научного и военного флотов. Но за ростом динамичности судов способности человека-оператора уже не поспевали. Настоятельная необходимость в повышении управляемости транспортных и геологоразведочных операций привела к расширению методов и средств сбора информации. Значительно возросли информационные потоки как о состоянии внешней среды, так и о состоянии средств транспортирования грузов (научно-исследовательского оборудования). В процессе геофизических исследований дна водоема часть геофизического оборудования (источники и приемники сейсмоколебаний, глубоководные гидроакустические, фото и телевизионные средства) буксируются научно-исследовательским судном (НИС). При этом закон управления НИС необходимо реализовать с учетом: а) возможности его коррекции по отклонению НИС от заданной линии профиля за счет влияния окружающей среды как на само НИС, так и на буксируемую им аппаратуру; б) помехозащищенности алгоритма управления для ограничения числа перекладок руля; в) работоспособности в условиях квантования измерений во времени и задержки в получении информации, а также систематических ошибок измерений; г) необходимости производить процесс управления из любого начального состояния в условиях случайных ошибок измерений и ограниченности информации об объекте управления. НИС, как объект управления по профилю (по траектории), пренебрегая углом дрейфа b, описывается уравнением вида
где y (t) − отклонение НИС от заданной траектории; U з(t) − управляющее воздействие к курсовым поправкам относительно заданного путевого угла D y з; q (t) и h (t) − коэффициенты управления. Коррекция движения осуществляется по результатам сравнения заданного значения отклонения y з(t) с фактическим (полученным по результатам измерений) y и(t). Следовательно, между последовательностями сравнений y з(t) и y (t и) U з(t)= const, а с учетом подверженности y (t i) воздействию помех x (t i),
но так как переменные состояния наблюдаемы лишь в моменты t i сравнения, то
а разностное уравнение определяется в виде
Для классов распределений, близких к нормальному, оптимальную помехозащищенность обеспечивает алгоритм
где f (0£ f £1) – параметр близости распределения к нормальному; i – номер измерения; ± z – ширина зоны чувствительности (z = ks, здесь k – коэффициент энтропии, а s – среднеквадратическое значение ошибок измерения). Из соображений помехоустойчивости, минимизации числа перекладок руля и гистерезиса переменной состояния, равного 2 z, ширину зоны допустимо ограничить величиной энтропии помех c £2 z. Теперь скорость сноса V сн и компенсация угла сноса y комп (см. рис. 5.14.1) могут быть определены по разности между истинным и заданным значениями скорости:
Рис. 5.14.1 За произвольное время t z движения судна в зоне 2 z среднее значение
где V z=2 z / t z, а V зY – измеренное значение скорости, перпендикулярное к касательной профиля. Величина компенсации сноса НИС D y комп определяется из
где результирующее воздействие, определяемое из
Таким образом, закон управления НИС по заданному профилю принимает вид
где
Здесь N − число зон шириной 2z, D y sup − ограничение управляющей стратегии D y з; D y n, D y n+1 − определяются по переходному процессу переменной состояния; K Dy, K Dy − коэффициенты регулирования стратегии управления, а k uy – масштабирующий коэффициент усиления.
Повышение точности сейсмических исследований ограничивается качеством управления НИС в условиях нестабильности V yсн, V zсн буксируемой аппаратуры, в частности сейсмокосы (СК), выполняющей функции решетки рецепторов сейсмических колебаний, в вертикальной и горизонтальной плоскостях, ее отклонения от линии профиля до 300÷400 м (при 48¸96 канальной СК и протяженности 3¸6 103 м) и более. При значительных боковых течениях, даже при условии точного движения судна-носителя по профилю, следует также учесть незначительную скорость буксировки (до 6 узлов) и глубину погружения буксируемой аппаратура (12÷18 м), что значительно ухудшает управляемость НИС. Уточнение положения СК в горизонтальной плоскости позволяет оценить и устранить статические ошибки, возникающие из-за наклона отражающих границ, шумов гидродинамического обтекания и вибрации (см. рис. 5.14.2 и 5.14.3, где отмечены –точка отражения сейсмосигнала от дна, – точки si) Рис. 5.14.2 Рис. 5.14.3 Значение требуемого отклонения y 0 НИС от заданного профиля для СК с n группами рецепторов (пьезоприемников сейсмоколебаний) определяется значениями азимутальных углов j (s) (угол между направлением на север и касательной к СК в точке s i) в нескольких точках СК. Отклонение от заданного профиля любой точки s i СК определяется по
где g − путевой угол профиля; D y c − отклонение НИС от заданного профиля. Зная положение n точек s i СК, её отклонение определяется по формуле
где D y i= sin [ j (s)– g ] ds. Условие близости s i к заданному профилю определяется по формуле:
откуда требуемое отклонение НИС от заданного профиля определяется по формуле
тогда координату СК относительно профиля можно оценить по формуле
а функцию j (s), определяющую зависимость азимутального угла от соответствующей j -й точки СК (линейной решетки рецепторов) по информации от датчиков азимутального угла j j в нескольких точках СК оценивается полиномом вида
здесь l j(s)=(s– s 0)(s – s 1)... (s – s n)(s j– s 0)(s j– s 1)... (s j– s j–1)(s j– s j+1)... (s j– s n). Интерполяционный полином степени n проходит через (n +1)-ю точку (s j, j j). В процессе управления сейсморазведочным НИС совокупность действия внешних сил и влияние буксируемой СК значительной (до 3·103 м и более) протяженности проявляются как многомерные и нестационарные внешние возмущения, не поддающиеся измерениям и влияющие на динамику НИС. Модель динамики сейсморазведочного НИС в общем случае удовлетворительно соответствует выражению
где X DM – вектор состояния модели; U m(t) – вектор управления моделью, P M – вектор постоянных параметров модели с учетом влияния буксируемой СК. В реальных условиях поведение НИС, как правило, отлично от его модели, а наблюдаемая мгновенная разность между векторами состояния объекта X D(t) и модели X DM(t) имеет вид
и описывается выражением вида
где функция Ф (·) =F {X(t), U (t), P (t)}– F { X M(t), U M(t), P M(t)} – может обладать основными свойствами объекта, т. е. нелинейностью и нестационарностью. После ряда преобразований
где W E(t) – функция обобщенных возмущений, а A M и B M – матрицы параметров модели.
Ошибка управления e x(t) по заданной траектории определяется разностью между заданным X z(t) и истинным X (t) состояниями НИС
где e xM(t) – отклонение модели от заданной траектории, а e xE(t) – взаимное отклонение модели и объекта от заданной траектории. Тогда решение задачи управления сейсморазведочным НИС можно представить в виде
но U (t)= U M(t)+ U E(t), где U M(t)= r M{ X z(t), e xM(t), P M, t }, U E(t)}= r E { E (t), A M, B M, W E(t), t }, r M – оператор управления в контуре с эталонной моделью, а r E – оператор управления в контуре с линейной моделью отклонения объекта и эталонной модели относительно последнего.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-23; просмотров: 122; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.116.36.192 (0.013 с.) |