Настройка и адаптация. Адаптивное управление, страница 14

Непрерывный автоклав. В целлюлозно-бумаж­ной промышленности адаптивное управление применяется широко. Полезное свойство многих задач из этой области состоит в том, что имеются непрерывные помехи, хорошо возбуждающие систему. Это делает оценивание параметров несложным. Рассмотренная в работе [25] прикладная задача интересна тем, что установка, пуск и техническое обслужива­ние выполнялись производственным персоналом предприятия на базе стандартной платформы. Персонал состоял из нескольких энтузиастов-самоучек, не имеющих серьезных познаний в математике и теории управления.

Испытание материалов. В статье [36] описывает­ся применение адаптивного регулятора в устройствах испытания материалов. Образец материала растягивается по заданной схеме с помощью гидравлического сервомеханизма, и сила растяжения регистрируется. Испытание включает много циклов для многих материалов, поддерживает характе­ристики системы вне зависимости от типа эталона. Адаптив­ный регулятор - типичный пример "серого ящика". Он использует простую физическую модель и два однопара­метрических идентификатора для изменения параметров ПИ регулятора. Система эксплуатируется более чем в 350 различных испытательных машинах.


Автомобильная промышленность. Функции управления в автомобилях традиционно основывались на табличном поиске в разомкнутом контуре. Автоматическая настройка служила для подгонки табличных входных величин. Имеются также отдельные замкнутые контуры, основанные на ПИ и ПИД регулировании. В некоторых контурах начинают использовать адаптивные функции для компенсации изменений в компонентах и условиях производства. Настраи­ваются чаще коэффициенты усиления прямых связей. Элементы адаптации присутствуют и в управлении электропо­ездами. Проводились эксперименты по адаптивному управле­нию двигателями [67, 93, 98, 137], а также по активной подвеске.

4.4. Перспективы развития

Пути развития адаптивного управления после 1980 г. весьма интересны. Порассуждаем о том, что ждет нас в будущем. Важно то, что на этих системах без особых затрудне­ний может работать обычный производственный персонал.

Существенные трудности. Для всех адаптивных регуляторов требуется априорная информация, особенно о временных масштабах. Для систем с непрерывным временем это нужно в целях выбора фильтров, необходимых при оценивании, систем с дискретным временем - чтобы выбрать интервал дискретизации. Априорная информация нужна также для нахождения соответствующих спецификаций. Системы, требующие незначительного объема априорной информации, особенно важны для настройки. Весьма желательно обладать системами, некритичными к знаниям пользователя.

Интересно отметить, что многие новые подходы к настройке объединяют идеи как эвристической настройки, так и основанной на модели. Один из распространенных подходов предусматривает начальную настройку регулятора одним из эвристических методов. При необходимости характеристики можно затем улучшить на основе подхода, использующего модель. Примеры таких схем даны в работах [92, 96]. К этому подходу близок и метод "виндсерфинга" с итерациями идентификации и управления [88]. Подходы и инструментарий, разработанные для простых регуляторов, переносятся и на распределенные системы управления. Их функциональные возможности также расширяются из-за больших вычисли­тельных мощностей и лучших человеко-машинных интерфей­сов. Простые автонастройщики используются и для инициали­зации более сложных алгоритмов. Подобный пример приведен в работе [92].

Улучшенные возможности. Адаптивный регулятор можно оснастить наблюдателем и средствами оценивания параметров объекта. Такой регулятор содержит много ценной информации об объекте и может служить для различных целей.

Естественно использовать эту информацию для и н те г-р и рованн ы х диагностирования и у правд е-н и я. Таким образом можно получить значительно более точные результаты диагностирования, чем с помощью традиционной системы, где оно основано лишь на ошибке управления.