Основной контур - управление
Cтраница 4
 |
СНС с эталонной моделью. [46] |
Системы с замкнутыми цепями настройки автоматически получают информацию о динамических свойствах основного контура управления ( об отклонениях переходных процессов или других динамических характеристиках), вносят изменения в этот контур и контролируют эффект осуществления этих изменений. Специальное устройство ( вычислитель отклонений) контролирует характеристики замкнутой системы. Для этого могут использоваться искусственные колебания системы, создаваемые пробными сигналами, или же естественные колебания. [47]
Задача в общем виде ставится следующим образом. Рассматривается некоторая нелинейная система, имеющая т управляемых величин и содержащая в общем случае m основных контуров управления. Каждый основной контур состоит из п элементов. На вход каждого элемента подаются выходные координаты всех других, в том числен своя собственная. Все элементы системы находятся под действием возмущающих воздействий. Необходимо определить комплекс условий, при которых одна или несколько управляемых координат системы не зависят от одного или нескольких возмущающих воздействий. [48]
Наряду с ними существуют беспоисковые самонастраивающиеся системы ( БСНС), в которых выполнение условий Q QaaA или Q Q3KCTp достигается на основе принципов управления по отклонению ( БСНС типа I) или по возмущению ( БСНС типа II) не в процессе поиска, а путем настройки параметров регулятора. Точнее говоря, можно считать, что поиск заданного или экстремального значения критерия качества выполнен заранее, до начала работы системы, в результате чего рассчитан динамический эталон основного контура управления - его эталонная модель. При номинальном режиме работы системы параметры объекта и настроенные параметры регулятора обеспечивают близость динамических характеристик основного контура к характеристикам эталонной модели. [49]
В других случаях метод гармонической линеаризации, а также метод медленно меняющихся функций требуют определенного развития с учетом специфики того или иного вида самонастраивающихся систем. В работе [16] для приближенного исследования автоколебаний в самонастраивающихся системах с анализаторами применяется способ обобщенной гармонической линеаризации, учитывающий высокие гармонические составляющие действующих в системе сигналов, а также способ раздельной гармонической линеаризации, когда для основного контура управления учитывается лишь первая гармоника, а для контура самонастройки лишь нулевая ( постоянная) составляющая. [50]
В этом случае к следящей системе во время настройки определенных ее параметров подключается устройство, которое можно назвать автоматом-настройщиком и которое содержит эталонную модель и все элементы каналов настройки параметров. В таком сочетании система представляет собой обычную аналитическую градиентную самонастраивающуюся систему с эталонной моделью. Роль основного контура управления выполняет следящая система, а автомат-настройщик служит блоком настройки параметров. [51]
Стремление сохранить указанную эквивалентность не означает, конечно, отказа от стремления упростить математическую модель. Наоборот, аналитические исследования таких сложных систем, какими являются самонастраивающиеся системы, допустимы лишь при максимально возможном упрощении уравнений. Если уравнение основного контура управления будет иметь второй порядок, то процесс самонастройки, даже при одном настраиваемом параметре, не может быть исследован на фазовой плоскости, так как общий порядок уравнений, описывающих этот процесс, будет значительно выше второго. [52]
Значительный интерес к самонастраивающимся системам с эталонными моделями объясняется их преимуществами по сравнению с обычными системами управления. Они позволяют обеспечить устойчивость и высокие качественно-точностные показатели процессов управления при широких пределах изменения характеристик объекта. Такие самонастраивающиеся системы позволяют упростить основной контур управления за счет упрощения корректирующих устройств. Системы с эталонными моделями отличаются возможностью более простой реализации, вследствие чего их надежность может быть выше надежности обычных систем. [53]
 |
Разомкнутая схема самонастройки управляющего устройства Wy ( p по измеренным внешним воздействиям на объект управления Wo6 ( p. [54] |
Компенсация их производится за счет воздействия на параметры управляющего устройства. В обычной комбинированной системе компенсируется только влияние возмущения на управляемые величины. Эта компенсация производится за счет воздействия на сигнал в цепи основного контура управления. [55]
Пример простейшей самоорганизующейся системы, в которой в процессе адаптации изменяется алгоритм управления, приведен на рис. 7.7. Структурная схема самоорганизующейся системы, показанная на этом рисунке, состоит из двух контуров управления - основного I, в который входит управляемая и управляющая подсистемы, и контура адаптации II, совокупность устройств которого яазвана адаптером А. Цель управления данной системы может состоять в стабилизации или в оптимизации заданной критериальной функции, характеризующей, например, некоторые динамические свойства управляемой подсистемы. Эта цель достигается изменением в процессе адаптации структуры управляющей подсистемы, входящей в основной контур управления. [56]
Эталонная модель реализует желаемую динамическую характеристику основной системы. Входные сигналы основного контура и эталонной модели сравниваются, и их разность используется для формирования критерия самонастройки. Контур самонастройки содержит устройство для автоматической настройки параметров управляющей части основного контура. Настройка необходима для компенсации внешних и внутренних изменений, отклоняющих выходную характеристику основного контура управления от выходной характеристики эталонной модели. [57]
 |
Схема самонастраивающейся системы управления с разомкнутой цепы самонастройки.| Кривые самонастройки оператора. [58] |
При небольших начальных отклонениях параметра минимальное время, затрачиваемое на стабилизацию процесса ( время управления), достигается в результате 16 - 18 тренировочных попыток. По мере увеличения z / 0 начальный участок кривых самонастройки растягивается. Вторая фаза адаптации ( кривые 5, 4) характеризует выбор оператором нового способа управления; на кривых самонастройки ей соответствует участок с постоянными значениями времени управления и большой величиной дисперсии, характеризующей способность оператора к перестройке способа управления. Увеличение у0 приводит к росту числа тренировочных попыток. На этой фазе начинает формироваться пока еще слабая обратная связь по выходной координате в - основном контуре управления. Появление ее обусловлено тем, что оператор начинает выдвигать гипотезы относительно динамических свойств объекта. [59]
 |
Адаптивная САУ с использованием пробных сигналов и модели. [60] |
Страницы: 1 2 3 4 5