Оптимальное управление потоком материала на входе магистрального конвейера

Abstract

В статье решена задача оптимального управления величиной входного потока материала магистрального конвейера с аккумулирующим бункером. Для описания магистрального конвейера использована PDE-model поточной линии. Магистральный конвейер представлен в виде сложной динамической распределенной системы. Предложен алгоритм построения оптимального управления потоком материала из аккумулирующего бункера. Алгоритм позволяет обеспечить минимальное отклонение выходного грузопотока материала от заданного планового значения. Синтез оптимальных управлений выполнен с учетом ограничений на размер аккумулирующего бункера и ограничения на величину управления. При проектировании оптимальных управлений полагается, что скорость конвейерной ленты магистрального конвейера является постоянной. Детально анализируется динамика заполнения материалом аккумулирующего бункера для разных алгоритмов управления. Представлены варианты точек переключения значения оптимального управления. Отдельно анализируются случаи оптимального управления, когда фазовая координата не достигает фазовых ограничений и когда фазовая координата находится на фазовом ограничении.

The article solves the problem of optimal control of the input flow of the material of the main conveyor with an accumulating bunker. The PDE-model of the production line is used to describe the main conveyor. The main conveyor is presented as a complex dynamic distributed system. The proposed algorithm for constructing optimal control of the material flow from the accumulating bunker. The algorithm allows ensuring the minimum deviation of the output cargo flow of the material from a given planned value. The optimal controls were synthesized taking into account restrictions on the size of the accumulating bunker and restrictions on the value of the control. When designing optimal controls, it is assumed that the speed of the conveyor belt of the main conveyor is constant. The dynamic of filling the accumulating bunker for various control algorithms is analyzed in detail. The options for switching points of the optimal control value are presented. The cases of optimal control are analyzed separately when the phase coordinates have no phase constraints and when the phase coordinates are in phase constraint.