Понятия адаптивного управления

1. Классификация оптимальных и адаптивных систем

2. Принципы построения экстремальных систем

   1. Примеры задач экстремального управления

   2. Понятие об экстремальном управлении

3. Самонастраивающиеся системы

1. Принципы построения самонастраивающтхся систем

2. Основные элементы систем

3. Классификация и особености самонастраивающихся систем

1. Адаптация – это оптимизация в условиях недостаточной априорной информации об объекте управления. Если в задаче оптимального управления объект описывался уравнением

,

в котором функция φ была достаточно хорошо известна, то в задаче адаптивного уравления объект будет описываться уравнением , где α – параметр неопределенности.

Природа неопределенных параметров может быть различной:

а) неточное знание математической модели объекта;

б) неточная информация о программном движении, например, в случае, когда моменты перехода с одного режима работы объекта на другой неизвестны;

в) разброс параметров в пределах технологических допусков;

г) “старение” элементов объекта и т.п.

Для того, чтобы отразить отношение оптимальных и адптивных систем друг к другу, все оптимальные системы делят на два класса:

1) с жесткой настройкой (без адаптации); 2) адаптивные.

Оптимальные системы с жесткой настройкой разделяют на подклассы в зависимости от выбранного критерия оптимальности:

• по быстродействию (критерий минимума времени перех. процесса);

• по точности (критерий min ошибки системы);

• комбинированные (векторный критерий);

• др.

Оптимальлные адаптивные системы разделяют на подклассы в зависимости от способа адаптации:

• экстремальные системы, в которых обеспечивается оптимальный режим, соответствующий экстремуму статической характеристики объекта при её дрейфе, за счет автоматического регулирования сигналов на входе экстремального объекта;

• самонастраивающиеся системы, в которых осуществляется адаптация в условиях неопределенности, обеспечивающая заданный оптимальный режим за счет изменения параметров или структуры системы;

• обучающиеся системы, в которых используется адаптация, обеспечивающая заданный оптимальный режим в результате постепенного накапливания, запоминания и анализа информации о поведении системы и изменении законов функционироания в зависимости от приобретенного опыта.

2. Принципы построения экстремальных систем

2.1. Примеры задач экстремального управления

Экстремальные системы – основные и наиболее распространенные типы оптимальных систем, в которых оптимизируемый объект имеет экстремальную статическую характеристику, а автоматическое устройство (оптимизатор) обеспечивает работу объекта в экстремальном режиме.

Экстремальные системы целесообразно применять в следующих случаях:

1. если существует показатель качества, с изменением которого происходит достаточно ощутимое изменение технико-экономической эффективности функционирования обьекта управления;

2. если существуют возможности определения экстремума фнкционала качества и воздействия на регулирующие органы объекта с целью получения экстремального режима работы.

Пример задачи экстремального управления (э.у.)

В радиолокационных системах слежения (сс) за движущимися объектами, управляющими координатами x₁ и x₂ для антены явл-ся соответственно углы места и азимута, а управляемой переменной J является интенсивность принимаемого радиолокационного сигнала. При движении цели значение координат x₁ и x₂ меняются. Зависимость J(x₁,x₂) будет нелинейной и имеет max.

Значение переменной J зависит от расстояния x₃ и наличия помех x, принимаемых антенной. В данном случае необходимо применить экстремальное управление, обеспечивающее max J посредством

изменения управляющих координат при движении цели, изменении расстояния и наличия помех

имеются и другие технические устройства с экстремальными статическими характеристиками.

1. электрический резонансный контур

2. сельсины, напряжение выхода которых имеет экстремальную зависимость от угла поворота ротора

3. линия электропередачи, имеющая экстремальную зависимость мощности от сопротивления нагрузки и линии передачи.

Т.о. в качестве критерия оптимальности в экстремальных системах могут быть самые различные физические и технико-экономические показатели (напряжение, температура, производительность, к.п.д., расход электроэнергии и т.д.). Значения параметров системы, обеспечивающих экстремальный режим, называются экстремальными.