Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления (1988) (1095388), страница 29
Текст из файла (страница 29)
9.16). Для этого могут быть использованы и естественные внешние воздействия, если онн в определенном видо появляются в процессе эксплуатации системы. Исходной величиной для самонастройки могут быть различные характеристики переходного процесса (или весовой функции), например собственная частота, декремент затухания, квадратичная оценка. Контур самонастройки в этом случае должен состоять пз специального измерптеля, вычислителя-анализатора и устройства изменения параметров управляющей системы, например коэффнцнента усилення, з 9.5. Экстремальные системы Самонастраивающаяся система, в которой подстройка параметров управляющего устройства производится не просто по заданному значению какого-либо показателя качества работы системы, а по экстремуму (максимуму или минимуму) этого показателя в процессе эксплуатацли системы, называется экстрема зной системой.
Создание таких систем имеет смысл в тех случаях, когда точка экстремума данного показателя качества, вопервых, не остается постоянной, а меняется в зависимости от изменения каких-либо внешних или внутренних фак- ХбмХ торов, характеризующих процесс эксплуатации системы; вовторых, если эта точка экстремума достаточно четко выражена на кривой зависимости данного показателя качества от настройки управляющего устройства при ивменении какого- ! ! либо эксплуатационного фактора. На рис. 9Л8 показан при- Р мер таких зависимостей показателя качества Х(р) от настраиваемой величины при разных значениях указанного эксплуатационного фактора. Предполагается, что последний меняется настолько медленно, что его можно считать почти постоянным во время экстремальной настройки управляющей части по определенной кривой (рис. 9.18), соответствующей значению этого эксплуатационного фактора в данный момент.
Определение фактического значения показателя качества 1 может быть связано с анализом рассогласования е(С) (рис. 9.19), иогда, например, 1 — интегральный критерий качества процесса е(~), либо, как показано на рис. 9.20,— с анализом режима работы объекта, например, по минимуму расхода энергии Х(р) в зависимости от скорости движения (эксплуатационный фактор) . В простейших экстремальных регуляторах в качестве настраиваемой величины р выбирается непосредственно регулирующее воздействие на объект. Тогда схема системы упрощается (рис. 9.2$).
Экстремум показателя качества 1(р) при каждом данном аначении эксплуатационного фактора определяется выражением И1/др = О. Позтому поиск зкстремума связан так или иначе с определением производной 61(Йр и движением в сторону уменьшения ее абсолютного Рнс. 9ЛО.
Рос. 9.20. значения до нуля. Существует пслый ряд конкретных способов организации и технической реализации такого поиска. Величина производной характеризует градиент функции 1(д), который определяется в реальной системе либо непосредственно нахождением производной, либо с помощью колебательного движения, в процессе которого выявляется направление в сторону уменьшения проиаводной. В общем случае в системе может быть несколько настраиваемых величин. Тогда имеем 1(рп дз, ..., р ), и точка экстремума определится нулевым эначением градиента 161 д1 д1 \ пгай1 = ~— ~др ' др '' ~ дя„~ Для органиэации двнягения в сторону экстремума функции 7(рм рм ° ° ., р ) применшотся равные способы.
Ряс. 9.2$. Иэ них наиболее распространены методы наискорейшего спуска, метод градиента„ метод Гаусса — Зейделя, которые подробно описаны в литературе. ЛИТЕРАТУРА 1. Андронов А. А. и др. Теории колебаний.— Мл фггзматгиз, 1959, 2. Б абаков Н. А., Воронов А. А., Макаров И. М. и др. Теория автоматического управления, ч. 2.— Мл Высшая школа, 1977. 3. Бе северский В. А. Цифровые автоматические системы.— Мл Наука, 1976.
4 Бесекерский В. А. и др. Сборник задач по теории автоматического регулировании и управления.-Мл Наука, 1972. 5. Бесекерский В. А., Попов Е, П. Теория систем автоматического регулирования.— Мл Наука, 1975. 6. Боголюбов Н. Н., Митро польский Ю. Л. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний.— Мл Наука, 1974. 7. Вавилов А. А. Частотные методы расчета нелинейных систем.— Мл Знергия, 1970.
8. В о р о н о в А. А. Основы теории автоматического управленпн.— Мл Энергия (ч. 2) 1966, (ч. 3) 1970. 9. Емельянов С. В., Уткин В. И. и др., Теория систем с переменной структурой,— Мс Наука, 1970. 10. Зубов В. И. Математические методы исследовании систем автоматического регулирования.— Мс Машиностроение, 1974 РК Иванов В. Ат Медведев В. С., Чемоданов Б. К., Ющенко А. С. Математические основы теории автоматического регулированнл, т. 1.— Мс Высшая школа, 1977. 12. Иващенко Н. Н.
Автоматическое регулирование.— Мс Машиностроение, 1978. 13. Козлов Ю. М., Юсупов Р. М. Беспоискавые самонастраивающиесн системы.— Мс Наука, 1969. 14. Красовский А. А. Динамика непрерывных самонастраивающихсн систем.— Мл Физматгиз, 1963. 15. Лурье А. И. Некоторые нелинейные задачи теории автоматического управления.— Мс Гостехиздат, 1951. 16. Наумов Б. Н. Теории нелинейных автоматических систем.— Мс Наука, 1972. 17. Н е т у ш и л А.
В. Теория автоматического регулирования ч. 2.— Мл Высшан школа, 1972. 18. Новоселов А. И. Автоматическое управление.— Мл Энергия, 1973. 19. П альт о в И. П. Качество процессов и синтез корректирующих устройств в нелинейных автоматических системах.— Мл Наука, 1975. 20. П е тров Б. Н., Р угловский В. Ю. н др. Принципы построенил и проектирования самонастраивающихся систем управления.— Мс Машиностроение, 1972.
21. Пономарев В. М., Литвинов А. П. и др. Основы автоматического регулировашш и управления.— Мл Высшая школа, 1974. 22. Попов Е. П. Прикладная теории процессов управления в нелинейных системах.— Мс Наука, 1973. 23. Попов Е. П. Теория линейных систем автоматического регулировании к управлении.— Мл Наука, 1978. 24. П у г а ч е в В. С. Основы автоматичеокого управления.— Мл Наука, 1968. 25. Соло до в нивов В. В., Шрамко Л. С. Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем с эталонными моделямн.— Мс Машиностроение, 1972. 26. Сол о до вн иков В. В.
Техническая шгбернетика. Теории автоматического регулирования, кн. 3, части 1 и 2.— Мл Машиностроение, 1969. 27. Старикова М. В. Исследование автоматических систем с логическими управляющими устройствами.— Мх Машиностроение, 1978. 28. Сю Д., Мейер А. Современная теория автоматического управления н ее применение.— Мс Мшкиностроение, 1972. 29.
Федоров С. М., Хитр и к М. С и др. Динамика систем управления ракет с бортовыми цифровыми вычислительными мапшнами.— Мл Наука, 1976. 30. Х л ы п а л о Е. И. Нелинейные корректирующие устройства в автоматических системах.— Мс Энергия, 1973. 31 Цып лик Я. Э. Основы теории автоматических систем.— Мл Наука, 1977. 32. Цы пкпн Я. Э., Попков Ю. С. Теорнл нелинейных нмпуль. сиых систем.— Мс Наука, 1973. 33. Яаки Ф.
Современная теории Управления.— Мс Мир, 1975. 34. '1 к н а е в П. И Самонастраивающиеся системы (справочник),— Киев: Наукова думка, 1969. 35. Шаталов А. С. ТеоРин автоматического УпРавленин.— Мл Энергия, 1977. 36. Ю р е в и ч Е. И. Творил автоматического управления.— М: Энергия, 1969. 37. Основы проектировании следящих систем/Под ред. Н. А. Лакоты.— Мл Машиностроение, 1978. .