37. Беспоисковая самонастраивающаяся система.

Существуют беспоисковые СНС, в которых выполнение условий Q=Qзаданное или Q=Qmin достигается на основе принципов управления по отклонению или по возмущению без процесса поиска.

Поиск заданного или экстремального значения критерия качества выполняется заранее до начала работы системы, в результате чего рассчитывается динамический эталон основного контура управления – эталонная модель. На номинальном режиме работы системы настроенные параметры регулятора обеспечивают близость динамических характеристик основного контура к характеристикам эталонной модели. При отклонении параметров объекта от номинальных необходимо перестроить параметры регулятора так, чтобы динамические характеристики контура совпадали с характеристиками эталонной модели. При этом обязательно выполняется условие: Q=Qзаданное или Q=Qmin.

Первое условие называют условием беспоисковой адаптивной стабилизации, второе – беспоисковой адаптивной оптимизации.

Основной контур беспоисковых СНС можно построить по принципу управления по отклонению (См. ТАУ), по возмущению или комбинированные по отклонению и возмущению.

Беспоисковой СНС 1 типа управление по отклонению. В контурах настройках параметров строятся более сложными способами, чем в обычных системах. Это связано с тем, что изменение параметрических отклонений невозможно осуществить на основе простого сравнения выходных величин системы и эталонной модели.

Для этой цели служат датчики параметрических отклонений – анализатор качества. Они осуществляют измерение и преобразование сигналов основного контура в некоторую функцию качества, отклонение которой от эталонной функции определяет меру параметрических отклонений основного контура от эталонной модели.

В беспоисковых СНС типа 2 параметрическое управление по возмущению осуществляется на основе схем беспоисковой идентификации и настройки регулятора по разомкнутому циклу. Этот тип адаптивных систем особенно эффективен, если удается выделить один технологический параметр, от которого зависят все параметры объекта управления. Отсутствие непосредственного поиска позволяет получить в БСНС темп процессов адаптации, несоизмеримый с темпом переходных процессов по регулируемой координате и сохраняет возможность компенсации внешних возмущений, приложенных к объекту.

(Примечание: - элемент сравнения, у него закрашен нижний треугольник)

g и f – управляющее и возмущающее воздействия, U – выходная величина исполнительного органа регулятора, ε – ошибка регулирования, х – регулируемая величина, r – вектор настраиваемых параметров регулятора, y и y_m – функции качества системы и эталонной модели, х_m – выходная величина модели, ε_с – ошибка самонастройки.

Основной контур образован технологическим объектом (ТО) и регулятором (Р) с настраиваемыми параметрами. Контур самонастройки образован эталонной моделью (ЭМ1), эталонным анализатором качества (АК_Э), анализатором качества основного контура (АК), элементом сравнения и исполнительным органом самонастройки (ИО_СНС).

Некоторые блоки, например, ЭМ, могут отсутствовать. Тогда их заменяют либо установки контура самонастройки, либо характерные параметры АК основного контура. Для отдельных частных задач адаптивного регулирования бывает необходимо использовать, например, генераторы текстовых сигналов.

В таких системах датчиком параметрических возмущений служит идентификатор, состоящий из настраиваемой модели (НМ) объекта, анализатора качества (АК), исполнительного органа идентификатора (ИО_ИД). Перестройка параметров регулятора происходит по заранее рассчитанным характеристикам функционального преобразователя (ФП), который служит исполнительным органом самонастройки. По типу АК все беспоисковые. СНС можно подразделить на три основных класса: 1) с контролем частотных характеристик, 2) с контролем временных характеристик, 3) с эталонной моделью.

Билет №19