Главная Промышленная автоматика.

11.6. БЕСПОИСКОВЫЕ АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Виды беспоисковых адаптивных систем управления. Системам этого класса свойственны автоматическое определение характеристик управляемого объекта и формирование воздействия на объект с учетом этих характеристик. Здесь возникает проблема определения динамических характеристик объекта. Характеристиками динамических свойств объекта могут быть, например, импульсная и частотная характеристики, передаточная фзгнкция. На практике обычно измеряются только некоторые, наиболее существенные параметры характеристик объекта. Полученные в результате измерений динамические характеристики или параметры используются для создания сигнала, воздействующего на объект. Этот сигнал применяется для поднастройки основного регулятора или перерабатывается непосредственно в управляющий сигнал.

Рис.11.11. Обобщенная функциональная схема беспоисковой адаптивной системы

На рис. 11.11 предстЕ1Влена обобщенная функциональная схема беспоисковой адаптивной системы. Объект управления ОУ и управляющее устройство УУ образуют основной контур ynpeiB-ления (ОКУ). В блок датчиков В постзшает вся доступная для измерения информация. Блок Э представляет собой эталон для ОКУ, В анализаторах А1 и А2 определяются (вычисляются) показатели качества процессов основного контура управления Q и эталона Qg. На выходе блока сравнения формируется сигнал Ei,



пропорциональный отклонению показателей качества основного контура управления от эталона. Блок УУХ на основании сигнала и другой необходимой информации вырабатывает закон изменения сигнала настройки Uy, воздействующего на управляющее устройство УУ и обеспечивающего сведение сигнала Ву к нулю или к малой величине. Из рисунка виден иерархический принцип построения беспоисковой адаптивной системы, содержащей два уровня управления: первый уровень - основной контур управления (ОКУ) и второй уровень - контур адаптивного управления. По виду динамических характеристик, используемых при формировании сигнала ej, беспоисковые адаптивные системы можно разделить на:

1) системы с информацией о частотных характеристиках, в которых за показатели качества принимаются значения частотной характеристики объекта или системы управления, за эталонные показатели качества - значения частотной характеристики модели-эталона;

2) системы с информацией о временных характеристиках, в которых за показатели качества принимают некоторые величины или функции, характеризующие переходные или установившиеся процессы в системе (число пересечений переходной функции с осью абсцисс, оптимальную импульсную переходную функцию и т.д.), за эталонные показатели качества - соответствующие характеристики модели-эталона или введенные заранее соответствующие уставки в контуре адаптации;

3) системы с моделями, в которых эталон Э представляет динамическое звено - эталонную модель, обладающую желаемыми динамическими характеристиками, и в которых информация об отклонении динамических свойств системы от свойств модели-эталона достигается через рассогласование координат системы управления и модели-объекта.

Задача таких систем - стабилизация динамических характеристик объекта управления в соответствии с их требуемыми значениями, задаваемыми эталонной моделью. При этом настройка может выполняться: сигнальной - сигнал коррекции в цепи управляющего устройства изменяется непосредственно за счет сигнала цепи настройки; параметрической - сигнал коррекции в цепи управляющего устройства изменяется за счет изменения какого-либо параметра управляющего устройства (коэффициент усиления, постоянная времени); сигнально параме трической.

Реализация параметрической настройки может быть осуществлена также различными способами, показанными на рис. 11.12. Здесь НЗ ограничивает перестраиваемый параметр k

условием \ k\< kg.




Hi(p)

Рис.11.12. Реализация параметрической настройки

Сигналы управления формируются по законам: и = e(feo +Нч)) - рис.11.12, б; ц = ЕЙо + eA:(ei) - рис.11.12, а;

или одновременным использованием широтно-импульсной и амплитудной модуляции сигнала управления и (рис.11.12, в).

На рис. 11.13 представ-лена структурная схема беспоисковой адаптивной системы с эталонной моделью и параметрической настройкой. Здесь устройства Н31 и Н32 определения модулей сигналов л;„ и л: обеспечивают независимость сигнала рассогласования Ej от знака входного сигнала, звено с насыщением НЗЗ обеспечивает ограничение по модулю настраиваемого параметра. Качество работы рассматриваемой системы в общем случае определяется функцией

Q = f{x -х) = f (е) < ,

где - заданная величина. Например, она может иметь вид

/(*м - ) = I - I = I е I или /(и -х) = (х„ - xf = . Синтез беспоисковнх систем по условиям устойчивости.

Изменение структуры управляющего устройства И перенастройка его параметров в процессе адаптации должны производиться таким образом, чтобы система сохраняла устойчивость. Рассмотрим самонастраивающуюся систему с эталонной моделью (ЭМ), представленную на рис.11.14. Здесь - выходная величина модели; X - выходная величина объекта; е = х„ ~ х - ошибка самона-

Рис.11.13. Структурная схема беспоисковой адаптивной системы с эталонной моделью





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

0.0036