В результате проведенного анализа установлено, что для рассматриваемой задачи целесообразно применять метод Пауэлла.
Анализ конкретной схемы начинается с формулирования исходных данных, к которым относятся:
а) топологическое описание схемы, построение матрицы инциденций;
б)
математическое описание закона регулирования тиристоров инвертора
(генератора);
в) параметры схемы, необходимые для ее моделирования,— рабочая
частота, число периодов, которое требуется рассчитать на каждом шаге
оптимизации;
г) ветви схемы, напряжения и токи которых необходимо фиксировать
для расчета максимальных значений напряжений или токов;
д) технические
характеристики компонентов устройства (максимально допустимые напряжения или
токи, минимально допустимое время выключения тиристоров и т. п.), на базе
которых формируется штрафная функция в формуле (7-6);
е) ограничения в задаче
(7-6), имеющие первостепенное значение (обычно это требование обеспечения
необходимого схемного времени восстановления управляемости тиристоров), весовые
коэффициенты αi;
ж) вектор оптимизируемых параметров системы,
соответствующий начальной точке расчета;
з) необходимое число ограничений m,
налагаемых на технические характеристики инвертора (генератора), а также
ограничения m1 соответствующие требованию неотрицательности
параметров;
и) минимально допустимые значения параметров Δx,
константы q1.
После этого анализ системы производится в следующем порядке:
Рис. 7-2. Структурная схена алгоритма оптимизации инверторов: 1 - блок расчет, характеристик инверторов, предназначенный для расчёта переходного режима работы и определения электромагнитных нагрузок компонентов схем, выходной мощности, схемного времени восстановления управляемости тиристоров; 2 - блок расчета технико-экономических показателей компонентов; 3 — блок расчёта штрафных санкций и целевой функции инверторов (генераторов) по формуле (7-6); 4 - блок определения шага оптимизации по формуле λ=λначальное (1+2°+21+22+...); 5 — блок проверки логического условия «интервал изменения знака производной целевой функции F (х, r) найден?»; 6 — блок аппроксимации целевой функции квадратичным полиномом; 7 — блок выбора шага оптимизации λ=а, где d — точка минимума аппроксимирующего полинома; 8 - блок определения интервала, в котором находится минимум целевой функции, путём сравнения значений функции F (х, r) в трех расчетных точках и в точке d; 9 - блок поиска минимума целевой функции по методу золотого сечения; 10 — блок определения значения вектора Х в дополнительном направлениии по работе; 11 - блок перехода к первому направлению поиска; 12 — блок проверки логического условия «условия теста по формулам выполнены?»; 13 — блок формирования нового сопряженного направления вместо направления, в котором улучшение целевой функции F (х, r) было наибольшим; 14 — блок ускорения поиска решения при использовании экстраполяционной формулы второго порядка по работе
- С использованием (7-3) рассчитываются переходный и установившийся режимы работы инверторов (генераторов), определяются электромагнитные нагрузки их элементов и минимальное схемное время восстановления управляемости тиристоров.
- По формулам (7-7), (7-8), и (7-16) рассчитываются технико-экономические показатели трансформаторов и дросселей.
- По выражениям (7-17), (7-18) определяется стандартное напряжение, а по формуле (7-20) — технико-экономические показатели конденсаторов.
- С помощью выражений (7-23) учитываются технико-экономические показатели тиристоров.
- По формуле (7-6) рассчитывается значение целевой функции.
- С помощью алгоритма оптимизации (рис. 7-2) определяются направление поиска и шаг в нем. Если минимум целевой функции не найден, осуществляется переход к п. 1 данной методики при новых значениях параметров системы.
Рассмотренная методика проектирования практически реализуется с помощью алгоритма, структурная схема которого представлена на рис. 7-2.
На базе данного алгоритма разработана машинная программа проектирования оптимизированных инверторов, ориентированная на ЦВМ серии ЕС.
Вследствие большого объема программы не представляется возможным привести здесь ее полный текст. Однако, руководствуясь описанной методикой и структурной схемой алгоритма, написание программы на каком-либо машинном языке высокого уровня можно выполнить без затруднений.
