Главная Промышленная автоматика.

OZ I

2 В 1

I -0,1 < -0,2 -0,3

л Де

Рис. 11.8 иллюстрирует процесс, происходящий в системе в случае ступенчатого возмущения F = 1 при расчетных параметрах (кривые 1) и при Гм = 0,1 с (кривые 2).

Синтез редуцированных наблюдателей. Редуцированный наблюдатель позволяет восстановить не все переменные состояния, а лишь те, которые Q 2 с О 3 недоступны для непосредственного из-*. мерения. Обозначим Ху - т-мерный

Рис.11.8. Графики процесса в системе рис.11.7

вектор измеряемых координат, а 2 -

(п - т)-мерный вектор переменных, которые необходимо восстановить с помощью наблюдателя. Тогда система уравнений, описывающих объект, примет вид

XaJ \ A21 -422j[x2j [B2J

где Aij, Bi, i, j = 1, 2, - матрицы, входящие в матрицы объекта А и В, или

Ху = АууХу 4-122 +ByU ;

*2 = .211 + .222 + 2" • Уравнение редуцированного наблюдающего устройства (на блюдателя Луенбергера) получается на основании второго уравнения, причем порядок наблюдателя равен порядку вектора Xg, т.е. г = п-т:

Х2 = А12Х1 + А22Х2 + LAi2{X2 - Х2) + B2U .

В отличие от наблюдателя полного порядка здесь выделить ошибку наблюдения Х2 - Х2 непосредственно нельзя, так как Xg недоступен для измерения. Однако ее можно оценить, опираясь на первое уравнение Агг = *1 - .111 - l" • Следовательно, 12X2 - Х2) = Ху~ АууХу - Ai2*2 ~ 1" • Подставляя последнее выражение в уравнение наблюдателя, после преобразований получаем

х-г = (21 - LAyy)xy + (А22 - ЬАу2)х2 + (В2 - LBy)u + Lxy.

Структурная реализация наблюдателя в соответствии с полученным уравнением затруднена присутствием производной Ху, которая недоступна для измерения. Однако для измерения дос-



тупна переменная Z2 = Х2 - Lx . Подставляя ее в уравнение наблюдателя, получаем выражение

2 = (21 - LAn)i + (А22 - 12)2 + - -) " . (11-15) на основании которого построена структура, представленная на рис.11.9.

Р2 Ф>®

А.22

-А21

11 я

BLBi

Наблюдатель

Рис.11.9. Структура системы с редуцированным наблюдателем

СОбС

11.5. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

При решении технических задач, связанных с использованием самоприспосабливающихся систем (СПС), принципиальное значение имеет классификация по характеру процесса адаптации

(рис.11.10).

Самонастраивающиеся системы (СПС), относящиеся к этой линии классификации, представляют собой системы, в которых адаптация при изменении условий работы осуществляется путем изменения параметров и управляющих воздействий.

Самоорганизующимися (СОрС) называются системы, в которых адаптация осуществляется за

СОрС

Поисковые (экстремальные)

Беспоисковые (аналитические)

Рис.11.10. Классификация адаптивных систем



счет изменения не только параметров и управляющих воздействий, но и структуры. Самоорганизующиеся системы для своего функционирования используют меньший объем априорной информации по сравнению с самонастраивающимися, поэтому они являются системами более сложного типа.

Самообучающаяся (СОбС) - это система автоматического управления, в которой оптимальный режим работы управляемого объекта определяется с помощью управляющего устройства, алгоритм которого автоматически целенаправленно совершенствуется в процессе обучения путем автоматического поиска. Поиск производится с помощью второго управляющего устройства, являющегося органической частью самообучающейся системы.

Самонастраивающиеся системы в свою очередь делятся на поисковые, или экстремальные, и беспоисковые, или аналитические.

В поисковых системах изменение параметров управляющего устройства или управляющего воздействия осуществляется в результате поиска условий экстремума показателей качества. Поиск условий экстремума в системах этого типа осуществляется с помощью пробных воздействий и оценки полученных результатов.

В беспоисковых системах определение параметров управляющего устройства или управляющих воздействий производится на основе аналитического определения условий, обеспечивающих заданное качество управления без применения специальных поисковых сигналов.

С точки зрения необходимого объема априорной информации обычные беспоисковые самонастраивающиеся системы представляют НЕшболее простой класс адаптивных систем, так как они требуют большего объема априорной информации, чем поисковые самонастраивающиеся системы. Однако важным достоинством беспоисковых (аналитических) систем является отсутствие поисковых движений. Поэтому время самонастройки обычных беспоисковых самонастраивающихся систем, как правило, значительно меньше, чем у поисковых систем.

При применении адаптивных систем решаются следующие основные задачи: 1) в процессе функционирования системы управления при изменении параметров, структуры и внешних воздействий обеспечивают такое управление, при котором сохраняются заданные динамические и статические свойства системы; б) в процессе проектирования и наладки при начальном отсутствии полной информации о параметрах, структуре объекта управления и внешних воздействиях производят автоматическую настройку системы в соответствии с заданными динамическими и статическими свойствами.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [107] 108 109 110 111 112 113 114 115

0.0034