Солодовников (950639), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Если система, щая импульсную переходную функцию й(1), возбуждает, еаовым сигналом, имеющим автокорреляционную функцию ,~.-'4), то взапмокорреляцпонная функция входного и выход- сигналов „..шумовой сигнал имеет полосу частот, превышающую (не ,, 'чем в 3 раза) полосу пропускания системы, то л'„(т — 1) ,,6тся б-функцией.
Поэтому, согласно формуле (12,2), )с,„= „- Взаимокорреляциопная функция Й„„, используемая в ...тве текущей динамической характеристики, может быть ена в процессе работы системы. 343 На,рис. 12.10 изображена структурная схема такой ~С „...,': Контур самонастройки, оптимизирующий систему упрзвл „:-,,; выполняст следующие'основные операции; определение" ",!4'' щей динамической характеристики (импульсной переход~~Ее:; ,к," .,ь ег Рис. 12ЛО. ЛСЛУ с оптимизацией динамической характери- стики функции); установление соотвстствия между текущей дина"' ческой характеристикой системы и оптимальной или треб мой; выработку сигналов самонастройки и персстройку пар, метров системы для получения оптимума. 2.
В поисковых АСАУ определение значений контролиру мых параметров осущсствлястся в результате поиска экс мума функции качества. Поиск выполняется в такой обла в которой положение рабочей точки обеспечивает требуем,,' статические и динамические показатели САУ во всем дпапаз'', изменения контролируемых параметров. Очевидно, что не,, ходимы спсциальные методы, позволяющие отличать эту ласть от другой, Если зарансс ничего нс известно о расположении данц, области и в процессе поиска нет возможности путем зкстра,-., ляции получить о ней некоторые свсдсния, то прихидпгги ~..й вольствоваться следующими методами случайного поиски: ! ) сканированием — когда спстсма просматривает то";;с области одну за другой в определенном порядке; 2) чисто случайным поиском — когда, напримср, сист те ..., выполняет автоматический поиск условий ее устойчнвост, Т с.
построен гомеостат Эшби, в котором параметры АСАУ меи"к ются случайным образом до тех пор, пака система нс гта:.;;."' тад » устойчивой. Тогда настройка параметров прекрашастся. с'; При промежуточном анализе результатов поиска прпмснниг-" например, метод Гаусса — Зайделя, ко, да система осущес таз'~а ет поочередные адаптивные движения по переменным, при ич "ы р й аз по одной из них при фиксированных значениях х.
л аксационный метод отличаетгя от метода Гаусса — Зайх, "т '. ем, что предварительно оценивается та из псрсмснны, '' ая наиболее существенно влияет на искомое состояни е ':мы, Именно по ней и ведется поиск, .етод градиента основан на отыскании некоторого крите- "-";,,:'амонастройки — функцни Я путем простых движений 'ь осей координат градиента. Самонастройка ведется в еа. ". енин, противоположном знаку градиснта, небольшимн '„'Ми, в промежутках между которыми каждый раз путем „фм 'цых движений отыскивается новый знак градиента. втод наискорейшего спуска отличается от метода гради- ';:;тем, что поиск направления градиента происходит после ' как функция Я принимает минимальныс значения при нии системы в сторону, противоположную ранее найден- ,';:знаку градиента.
При этом методе достигается мнннмаль- ч кйисло пробных движений , сйяовные принципы проектирования аналитических и поис- ' " АСАУ. При сравнении аналитических и поисковых АСАУ ,ьча нмо иметь в виду, что: аналитические требуют соответщей априорной информации и небольшого промсжутк „.,' д а '" ии ля вычисления оптимального режима, но не нуждад. "'"'в поиске; поисковые, наоборот, требуют на это значитель- ',времени, но не нуждаются в априорной информации ле твие указанных свойств поисковые АСАу' находят дс ~ ель ущественное применение в тсх случаях, ко~да це ,,' леиия заключается в реализации оптимальных условий в квазистатпчсском режиме.
Так, например, если по- , .ение топлива двигателем зависит от статических значений ' ' ьких переменных, то поисковая система автоматически :,нвает оптимальное положение рабочей точки в области ;,ролируемых парамстров. При этом характерны медленно |ощиеся статические условия и сравнительно быстро ющиеся искусственные возмущения, Что касается ана- ,',"„еских самонастраивающихся АСАУ, то нх применяют ,дым образом в случаях, когда изменяются и динамические ва управляемого объекта, и внсшнис условия.
Однако ет отметить, что мсэкду поисковыми и аналитическими не всегда можно провести четкую границу. Более того, ,,Ятельный интерес представляет создание комбинированных использующих как аналитический, так и поисковый ., цнпы самонастройки. ~:;,кСАУ с разомкнутым контуром самонастройки целссообраз- лкРИменять там, где допустимы значитсльныс отклонения от ' альных режимов „;,;,ри малом диапазоне изменения неконтролируемых варан бъекта достаточно эффективна АСАУ с дополнительной ,.; иейной обратной связью, а также системы с нелинейным 345 элементами в цепи управления, работающие вблизи гран„ устойчивости или в автоколебательном режиме.
"ндуй"; Выбор того или иного принципа самонастройки во мног„.'-," зависит от возможности введения в систему пробного сиги Мзз» АСАУ с пробным сигналом обладак>т высокой стабильност нала'; контура настройки параметров (влияние внешних воздейс; „~:....,'з незначительно). Ограничения а выборе принципа самонастройки связаны длительностью пРоцесса УпРавлениЯ и его цикличностью та'"",",,' е::::.:, для объектов разового действия при небольшом времени фучя, ак„.'.
ЦИОНИРОВаНИЯ ПРИМЕНЕНИЕ ПОИСКОВЫХ аДантИВНЫХ СИСТЕМ ИСКЗ1К)с-,.';. чается. Нерационально применять аналитические адаптивнль)"!" системы, у которых используется коррелятор для определенвч". динамических характеристик, В то же время для АСАУ, у к~! торых процесс управления достаточно продолжителен, а харак:-'', теристики объекта заранее не известны, целесообразно исполу зование поискового принципа самонастройки с применение ' коррелятора для определения динамических характерпсти" объекта.
хтлзлулееэпл 12,4. Адаптивное управление техническими объектами с эталонной моделью К настоящему времени сформировалось два основньях нйь правления в теории и практике адаптивных систем: АСАУ эталонной моделью и с идентификацией объекта управлен АСАУ с эталонной моделью, реализующие градиентный мето'"-' Структурными элементами АСАУ с эталонной моды "'" (АСАУЭМ) являются: основной контур управления с управл,; емым объектом, эта.ионная модель и устройство адаптации.
Р '," гулятор и обьект представляют собой адаптивную снесем)':, Эталонная модель задает необходнмыс статические и динам~;; ческис свойства основного контура. В процессе штатной эксил)';:. атацип динамика замкнутого основного контура непрсрыввя сравнивается с поведением эталонной модели. Задача устрой( ства адапзеции заключается в минимизации некоторого фут) ционала от рассогласования их выходов либо путем изменен параметров основного контура (парамстрическая адаптацн4~~-:.
либо путем формирования дополнитсльиого сигнала на ег:":",, вход. Адаптация необходима для компенсации возмущений, деи":а ствующих на объскт управления. С помощью АСАУЭМ удоа':- но решать задачу формирования входного сигнала, действуй~,''::,, щего на контур регулирования, иа основе цели управленя"% Общая схема сисземы с эталонной моделью принедсна и ф пй;=, рис. !2.11. Эталонная модель формирует желаемую ренин" .;;.." для настраиваемой системы.
Устройство адаптации, минимизи.,'-;-:; руя функционал от разности между выходами ус(1) настрани„-,:": смой системы и соответственно выходами эталонной моде ум(1), изменяет параметры адаптивной системы или вычисл яе»; Рис. 12.11. Функциональная схема ЛСЛУ с эта- лонной моделью 'могательный входной сигнал.
Одно из наиболее важных ;,' 'уществ АСАУ этого типа состоит в относительно высокой ;: ти адаптации, так как функционал эффективности (ка) эталонной модели совместно с системой представляет ',"й; линсйную функцию от переменных состояния. Однако .':::"технической реализации АСАУЭМ необходима некоторая ;, 'рная информация (об управляемом объекте пли о настра„',мой модели). В качестве автоматического регулятора ма.;., быть применен контроллер — специализированная циф„'я'ЭВМ, встраиваемая в контур управления ч»ассмотрим применение адаптивных систем с эталонной моделью. Так, й««приведенная на рис.
!2.12, стремится «копировать» выход эталонной при наличии аозмупзения параметров системы или входа. Контромые параметры регулятора й, йм й». Устрайссво адаптадии изменя,,араметры регулятора (контроллера) илн синтезирует вспомогательный )(11ай сигнал для обеспечения качества слежения за моделью. Эзу ЛСЛУ , назвать адаптивной системой слежения за эталонной моделью. -.~э)а»рис. 12.!З показан другой тип ЛСЛУ. В ней эталонная модель замен':Объектом с известнои структурой, но неизвестными парамстрамн, а на, паемая система — настрамвлемай моделью объекта Благодаря эффекту ацнн параметры настраиваемой модели будут «слепить» за параметрами .„ та. Таким образом, перед нами система идентификации с параллельно иваемой эталонной моделью и одновременно наблюдатель состояния, Лкак при 1 со состояння настраиваемой модели н объекта управления , ают. аСф этих позиций наблюдатель Лкюнбергера и фильтр Калмана можно ,, овать как частные случаи ЛСЛУЭЖ с сигнальной адаптацией по вход- Ллтллллллл тгоИлэ Повела РсГэгллт / 3 ларапетрж лгложллалтллатча гвллллл Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
