Вход - объект - управление
Cтраница 2
Алгоритмы программного управления зависят от того, какова структура системы - разомкнутая или замкнутая. Наиболее распространенные в промышленности системы с достаточно точной отработкой программы ( механизмы позиционирования металлорежущих станков, нажимные устройства прокатных станков) выполняются замкнутыми. В первом случае у программного управления простейшая функция - передача сигнала с программоносителя на вход объекта управления, которая может осуществляться записью программы на программоносителе в виде унитарного кода и последующей отработкой программы с помощью шаговых двигателей. [16]
Выходные сигналы блока State-Space соответствуют двум переменным состояния, х, их. Эти сигналы поступают на вход блока Matrix Gain, который формирует сигнал обратной связи Кх. Он, в свою очередь, суммируется ( со знаком минус) с эталонным входным сигналом, в результате чего образуется сигнал и - Кх v, поступающий на вход объекта управления. [17]
Применяются два типа систем стабилизации параметров: по отклонению и по возмущению. В первом случае с помощью обратной связи в блок управления вводится текущая информация о величине регулируемого параметра. Регулятор осуществляет сравнение этой величины с заданной и формирует управляющее воздействие. Оно подводится к соответствующему входу объекта управления и обеспечивает изменение контролируемого параметра в нужном направлении с целью устранения влияния возмущающего воздействия. [18]
 |
Адаптивная система управления с третьим иерархическим уровнем. [19] |
Кроме того, координирующая обратная связь позволяет контролировать работу контура адаптации, особенно когда режим функционирования системы приводит к нарушениям условий устойчивости и сходимости. Примером таких режимов может служить слишком быстрое изменение параметров объекта управления или отсутствие надлежащего сигнала, позволяющего провести оценку параметров. В последнем случае может случиться так, что модель испортится ( заснет) со временем до тех пор, пока изменения алгоритма управления не приведут к нарушению устойчивости контура. В результате на входе объекта управления появится сигнал, похожий на всплеск, вновь заработает процедура оценивания параметров модели и адаптивный контур станет устойчивым. [20]
В [2] были исследованы показатели поиска САО, работающей по методу градиента, при наличии шума на выходе объекта с кусочно-линейной хар-кой, в [ 3 - 4J - для объекта с параболич. Шум на выходе объекта оказывает влияние на время поиска и на погрешность установившегося состояния, но не влияет на сходимость процесса. Наличие медленного дрейфа хар-к объекта для получения сходящеюся процесса поиска требует уже соблюдения определ. Эти результаты получены при пренебрежении шумами на входах объекта управления. [21]
В [2] были исследованы показатели поиска САО, работающей по методу градиента, при наличии шума на выходе объекта с кусочно-линейной хар-кой, в [3-4] - для объекта с параболич. Шум на выходе объекта оказывает влияние на время поиска и па погрешность установившегося состояния, но не влияет на сходимость процесса. Наличие медленного дрейфа хар-к объекта для получения сходящеюся процесса поиска требует уже соблюдения определ. Эти результаты получены при пренебрежении шумами на входах объекта управления. [22]
Для определения постоянных составляющих U0 и Y00 могут быть использованы методы, рассмотренные в разд. Предполагая, что на контур управления воздействуют только случайные возмущения с математическим ожиданием E v ( k) 0, U00 и Y o могут быть получены простым усреднением ( метод 2 в разд. Регуляторы, минимизирующие дисперсию, и регуляторы с управлением по состоянию не требуют дополнительных средств для компенсации смещения, так как последнее отсутствует. Однако, если возмущения имеют ненулевые средние ( как бывает в большинстве случаев) и имеют место изменения задающей переменной w ( k), следует учитывать величину постоянной составляющей, и для регуляторов, минимизирующих дисперсию, а также регуляторов с управлением по состоянию, не обладающих астатизмом, необходимо рассматривать задачу компенсации смещения. Простейшим способом решения этой проблемы является использование при оценивании параметров разностей первого порядка Аи ( к) и Ay ( k) ( метод 1 в разд. Смещение может быть исключено введением в модель оцениваемого процесса дополнительного полюса в точке г1 - путем добавления множителя pV ( z - 1) и последующим расчетом регулятора для расширенной модели. Это тем не менее приводит к возникновению смещения при постоянных возмущающих воздействиях на входе объекта управления и не позволяет обеспечить наилучшее качество управления. Однако это приводит к ненужным изменениям оценок параметров при изменении уставок и, следовательно, к отрицательному влиянию на переходный процесс. Относительно хорошие результаты были получены при оценивании константы ( метод 3 в разд. Полагая YOOW ( K), можно легко вычислить постоянную составляющую U00 таким образом, чтобы смещение не возникало. [23]
 |
Схема системы регулирования при управляющем воздействии. о - регулирование по параметру. б - синтез системы по управляющему. [24] |
Рядом инженеров были предложены способы, которые можно классифицировать по управляющему воздействию. Браун [20] использует разложение в ряд Мак-клоренадля анализа импульсной характеристики объекта управления, возмущающей функции объекта управления И характеристики чувствительности этой возмущающей функции. В результате синтезируется новый сигнал, который, накладываясь на первоначальную возмущающую функцию, сводит к нулю ошибку на выходе объекта управления. Корректирующий сигнал передается в виде конечной суммы необычных функций, включая импульсы, которые не имели бы практического применения в технике. Коррекция осуществляется на определенном интервале. Для получения регулируемого во времени усиления, требуемого в схемах с обратной связью оптимальных адаптивных систем, Мерном [21] используется динамическое программирование ( гл. В данном случае применяется квадратичный смешанный показатель качества Беллмана. К сожалению, для оценки значений изменяющихся во времени коэффициентов усилителя необходимо решать одновременно систему нелинейных дифференциальных уравнений. Медич, суммируя ортонормированный полином [61], строит оптимальный вход объекта управления на интервале. В данном случае использовался полином Лежандра, при этом легко получается решение, а также сохраняется физический смысл системы. Коэффициенты полинома находятся с помощью винеровской экстраполяции, основанной на получении информации на управляющем интервале и таким образом смешанный квадратичный критерий качества сводится к минимуму. [25]
Страницы: 1 2