- •Глава 2. Общая характеристика адаптивных систем. Их классификация.
- •Типы самонастраивающихся систем (снс).
- •Метод вспомогательных операторов синтеза снс с эталонной моделью.
- •- Алгоритм настройки параметров регулятора.
- •2.3 Аналитические снс с моделью вариации уравнения объекта.
- •2.4 Аналитические снс с настройкой по импульсной переходной функции (ипф) разомкнутого основного контура.
- •2.5 Проектирование снс с моделью на основе прямого метода Ляпунова.
- •2.6. Аналитические снс с настройкой по внешним воздействиям
- •Системы экстремального регулирования
- •2.7. Понятие об экстремальном управлении. Классификация сэр
- •2.8. Методы нахождения экстремума однопараметрических объектов
- •2.9. Поисковые шаговые алгоритмы экстремального управления одномерными и многомерными объектами
- •2.10. Градиентные методы поиска экстремума
- •2.11. Экстремальное управление в условиях помех.
- •2.12. Идентификационные алгоритмы экстремального управления
- •2.13. Динамические режимы работы систем экстремального регулирования. Показатели качества экстр систем
- •2.14. Методы улучшения качества работы сэр
-
Типы самонастраивающихся систем (снс).
При синтезе СНС предполагается что:
-
Структура ОУ известна, а параметры могут изменяться непредсказуемым образом в определенном рабочем диапазоне.
-
Выполняется гипотеза квазистационарности, т.е. процессы настройки системы протекают гораздо быстрее, чем процессы изменения параметров объекта.
Различают СНС с эталонной и настраиваемой моделью. Структурная схема СНС с настраиваемой моделью имеет вид:
БНМ – блок настройки модели.
МО – модель объекта.
ВУ – вычислительное устройство.
ИО – исполнительный орган.
Структура ОУ и модели является известной и неизвестной. Параметры объекта сi могут меняться, причем эти изменения существенно влияют на качество работы основного контура. По сигналу рассогласования εм производится настройка параметров модели сi*, а в контуре самонастройки (КС) рассчитываются оптимальные параметры регулятора. Таким образом в этой системе решаются 3 оптимальные задачи:
-
Оптимизация управления в основном контуре.
-
Оптимизация процесса настройки модели.
-
Оптимизация в контуре самонастройки.
Структурная схема СНС с эталонной моделью.
Структура и параметры эталонной модели соответствуют желаемым, а значит процесс на ее выходе тоже.
Настройка параметров регулятора {bj} производится по сигналу рассогласования εм между выходом эталонной модели и основного контура.
-
Метод вспомогательных операторов синтеза снс с эталонной моделью.
Пусть основной контур по каналу имеет передаточную функцию Ф(p,t). Полагаем, что выполняется гипотеза квазистационарности, для периода настройки системы справедливо:
Процесс настройки параметров регулятора выполняется по закону:
– коэффициент, определяющий скорость настройки.
Q – критерий эффективности управления. Обычно Q зависит от :
Передаточная функция эталонной модели и не зависит от , поэтому:
- Алгоритм настройки параметров регулятора.
– есть функция чувствительности передаточной функции основного контура параметров регулятора.
зависит от неизвестных параметров модели с. Вместо них, при вычислении, в подставляются параметры эталонной модели – это есть суть метода вспомогательных операторов.
2.3 Аналитические снс с моделью вариации уравнения объекта.
В инвариантных СНС образуется дополнительный канал обратной связи, который компенсирует движения на выходе объекта, вызванные отклонением его параметров от номинальных. Предполагается, что в СНС выполняется гипотеза квазистационарности. Пусть задана структура линейного объекта:
- полиномы, соответствуют полиномиальным значениям параметров.
– непредсказуемые отклонения параметров от номинальных.
Составляющую называют возмущенным движением, вызванным не стационарностью параметров объекта. Уравнения (2) соответствуют следующей структурной схеме:
Перенесем узел суммирования за звено. Входной сигнал заменим суммой:
некоторое управляющее воздействие.
сигнал компенсации:
Если условие (4) выполняется, то выход объекта: . То есть выход объекта становится инвариантен изменению параметров объекта. Указанные построения соответствую структурной схеме:
ОНО – обобщенный настраиваемый объект, который после настройки имеет передаточную функцию . Если настройка ОНО закончена и , а , то ОНО имеет передаточную функцию .
Параметры и структура регулятора являются оптимальными с точки зрения назначенного критерия и рассчитываются известными методами.
Параметры регулятора остаются постоянными, а основная задача состоит в определении вариаций параметра объекта, т.е. .