Cтраница 3
Затраты на синтез состоят из потребной памяти и времени вычислений при синтезе алгоритмов управления. Цифры, приведенные в табл. 11.3.2, получены для вычислителя Хьюлетт-Паккард HP 2100A с ферритовой памятью объемом 24К, внешней дисковой памятью и аппаратурно реализованной арифметикой с плавающей запятой. Время вычислений является наименьшим при синтезе апериодических регуляторов, средним при синтезе регуляторов состояния и наибольшим для параметрически оптимизируемых регуляторов. Заметим, что для параметрической оптимизации использован метод Хуки - Дживса, для которого нужен относительно малый объем памяти. Требуемый объем памяти для синтеза распределяется аналогично времени вычислений: наименьший для апериодических регуляторов, средний для регуляторов состояния и наибольший для параметрически оптимизируемых регуляторов. [31]
Для объектов с чистым запаздыванием ПИ-регулятор 2ПР - 2, относящийся к классу регуляторов с параметрически оптимизируемыми алгоритмами управления, обладает несколько лучшим качеством управления по сравнению с ПИД-регулятором ЗПР-3, поскольку характеризуется меньшей колебательностью регулируемой и управляющей переменных. Введение весового коэффициента г0 при управляющей переменной оказывает незначительное влияние на качество регулирования. Чувствительность этих параметрически оптимизируемых регуляторов к неточному заданию величины запаздывания оказывается меньшей, чем для любых других регуляторов. Наилучшее возможное качество переходного процесса по регулируемой переменной достигается в системе с апериодическим регулятором AP ( v) или с идентичным ему регулятором-предиктором РПР. Модифицированный апериодический регулятор AP ( v l) позволяет достичь нового установившегося состояния на такт позже. Однако и апериодический регулятор, и регулятор-предиктор не рекомендуется использовать в том случае, когда запаздывание в объекте известно не точно, поскольку при отличии реального и принятого при синтезе запаздывания система становится неустойчивой. Хорошее качество управления обеспечивает регулятор состояния с наблюдателем. [32]
Регуляторы входа / выхода имеют порядки v m и n m d, если они являются структурно оптимизированными по отношению к объекту. Порядки характеристических уравнений и, следовательно, число полюсов для разных регуляторов различны. Наименьшее число полюсов равно ( m d) для точно настроенного апериодического регулятора. Для линейных объектов в общем случае пригодны обобщенные линейные и параметрически оптимизируемые регуляторы. Апериодические регуляторы и регуляторы-предикторы могут использоваться только для объектов, полюса которых лежат внутри окружности единичного радиуса на плоскости z, а обобщенные компенсационные регуляторы - только для объектов, полюса и нули которых расположены внутри единичной окружности. Порядок соответствующих характеристических уравнений также равен ( m d) и является наименьшим по сравнению с другими регуляторами входа / выхода, за исключением апериодических регуляторов. Это преимущество, однако, не реализуется, если необходимо использовать наблюдатель. Регуляторы состояния применимы к весьма широкому классу объектов управления. [33]