Главная Промышленная автоматика.

Учитывая выражения 621 = -APiPn /(ТТц),

522 = -ДР2Рп /(ТТ). 5b = -ДРзРп /(TT„), а также полагая, что баь 522> 23 достаточно малы, получим уравнения настройки коэффициентов Др1, ДР2, ДРз:

др1 = sxiTT /(Pn>.2i);

др2 = зхзгг/(Рп>.22); (11-17)

ДРз=8ХзГГ„/(РпЯ.ь).

Эти уравнения реализуются структурно, как показано на рис.11.15, а. Здесь функциональные блоки перенастройки F\, F, F3 непосредственно реализуют каждое из уравнений (11.17). Их структура представлена на рис. 11.15, б

При наличии внешних и внутренних возмущений рассмотренная система обеспечивает устойчивость и качество процессов при надлежащем выборе параметров в каналах самонастройки 912/21 > 922/21 > -•-> 922/Ь> зависящих от диапазона возможных возмущений.

Применение идентификации параметров в самонастраивающейся системе. Процесс самонастройки может быть основан на принципах управления по отклонению и по возмущению. В первом случае перенастройка параметра регулятора осуществляется в функции отклонения вектора выхода системы от эталонной модели, или отклонения показателя качества от требуемого значения. Во втором случае необходимо измерение параметрического возмущения в объекте с целью перенастойки параметра регулятора. Для измерения параметрических возмущений используются различные методы идентификации.

Метод интегрирования является наиболее простым. Рассмотрим его применение на примере звена первого порядка, описываемого уравнением Тх + х = Ьи . Здесь Т, b - постоянная времени и коэффициент усиления, которые необходимо определить на основании измерения u(t) и x(t) на интервале идентификации \.kk + ] - Предполагается постоянство Г и Ь на этом интервале. Поскольку параметра два, разобьем интервал на две части:

Интегрируя левую и правую части уравнения на этих интервалах, получаем:

TAxik + = h<:ik;

Tf,Ax2k + = bkC2k ,

x\k = x\k - Xk ; Д2а = Xfi+i - xk ;



Xik = x(tk + T / 2); Xk= xitk): = \xdt;

d2k = \xdt; = \xdt; = judt.

tA+T/2 tA »А+т/2

Из полученной системы уравнений можно определить искомые параметры:

; ь =

-Axxfid2fi + Axobd

2fe"lfe

- AXikC2k + AX2kCik AxikC2k + AX2kCik

Реализация последних выражений возможна путем интегрирования и и выполнения ряда арифметических операций. Система является дискретной и может быть реализована на цифровых устройствах.

В случае интегрирующего звена идентификации подлежит один параметр - постоянная времени Т. Полагая b = 1, получаем выражение

Г=с/(Дх), (11.18)

которое реализуется с помощью интегратора и блока деления.

Том ДРб

I- Аот -«-

£1

IcRo

Рис.11.16. Структура системы с самонастройкой регулятора в зависимости от изменения электромеханической постоянной времени

На рис. 11.16 представлена структура системы, где организована самонастройка усиления регулятора при изменении электромеханической постоянной времени, идентифицируемой на основании выражения (11.18). При бесконечном интервале интегрирования здесь возможна реализация управляющего устройства на непрерывных элементах. На вход блока деления F1 подается интеграл uy величины IRq. При отсутствии возмущаю-




Рис. 11.17. Переходные процессы в системе, показанной на рис. 11.16

11.7. ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Поисковые системы, или системы экстремального управления (СЭУ), осуществляют автоматический поиск оптимального управления, обеспечивающего экстремум некоторого показателя качества, представляющего функцию переменных состояния системы. Величина и направление отклонений от экстремума предварительно не измеряются и должны быть установлены в процессе работы системы. Благодаря этой особенности СЭУ выполняют две функции - поиск экстремума и слежение за ним. СЭУ подразделяются в зависимости от принципа, положенного в основу их функционирования, на одномерные и многомерные.

щего воздействия, когда IRq = О , = jiRodt = Те, откуда

- "1 / - оцениваемое значение электромеханической постоянной времени. Из него вычитается расчетное значение Tqm, для которого рассчитаны коэффициенты усиления регулятора Зо1> Ро2-В результате получается оцениваемое значение изменения параметра ATjn , используемое для перенастройки коэффициента =

= Poi + др. Поскольку ро1, Р2 рассчитаны из условия модульного оптимума при корнях замкнутой системы = -а + ja, для них справедливы выражения огР2Рп = (2Га -1); осР2РпРо1 =

= (2ТТа-1). При значениях параметров Гм = = 0,2 с, Т = 0,02 с, Рп = = 10, а = 50, кос = 0Д> получим йотР2 = О, ЧТО говорит об отсутствии необходимости в обратной связи по току, йот = 0; р2 = 1, р01 = 19. На рис.11.17 по-0,5 с 0,6 казаны процесс разгона в такой системе при идеальном холостом ходе и наброс нагрузки при t = = 0,3 с в случае, когда не соответствует расчетному, а меньше в десять раз: = 0,02 с. Из графиков видно, что система сохраняет близкие к модульному оптимуму показатели качества.





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