Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теоретические основы автоматизированного управления», страница 82

Если параметры регулятора постоянны, то СНР и АРЭМ превращаются в обычные регуляторы с постоянным усилением в контуре обратной связи и адаптивный контур можно использовать как элемент настройки контура управления. В таких случаях адаптивное звено подключается к регулятору и работает до тех пор, пока не будет достигнуто удовлетворительное качество управления. При этом коэффициент усиления адаптивного контура постепенно падает. В конце концов это звено отключается и регулятор дальше работает с постоянным усилением. Автоподстройку можно рассматривать как удобный способ реализации в регуляторе механизма автоматического моделирования и проектирования. Таким образом, этот прием существенно расширяет область применимости формализованных методов конструирования регуляторов. Автоподстройка особенно полезна в таких схемах управления, как прямое регулирование, качество которого практически полностью определяется качеством модели. Этот метод можно с успехом применять как к простым ПИД-регуляторам, так и к более сложным системам.

Элементы автоподстройки очень удобны в многофункциональных системах цифрового регулирования, так как они могут использоваться для настройки параметров различных цепей. Поскольку для реализации хорошего алгоритма настройки достаточно лишь несколько килобайт памяти, можно сравнительно дешево получить значительный эффект.

Автоподстройку можно включать и в одноконтурные регуляторы. Так, например, можно сделать регулятор с тремя рабочими режимами: ручным, автоматическим и режимом настройки параметров. При этом, однако, алгоритм настройки будет занимать большую часть всего программного обеспечения одноконтурного регулятора - объем необходимой памяти, например, может возрасти более чем вдвое.

Автоподстройка позволяет обойти множество теоретических проблем, присущих адаптивным регуляторам. Единственная трудность, которая при этом остается, - это идентификация параметров в замкнутом режиме. Данный вопрос можно решить, введя при моделировании некоторые искусственные возмущения. Поскольку настройку параметров можно производить под наблюдением оператора, эта процедура, как правило, не грозит какими-либо нежелательными последствиями.

Ручная регулировка параметров.Адаптивные регуляторы могут иметь настраиваемые параметры, поэтому интерфейс с оператором играет здесь важную роль. При использовании адаптивных методов часто желательно иметь "абсолютно черный ящик", без необходимости какой бы то ни было настройки параметров. Это возможно в тех случаях, когда цель управления можно указать заранее. Тем не менее, и в этих случаях в алгоритм управления по меньшей мере необходимо ввести указание, что он должен делать. Для этого надо вывести на переднюю панель ручки ручной регулировки параметров с соответствующими градуировочными шкалами, по которым можно выставить необходимые качественные свойства замкнутой системы. На этой основе можно создавать новые типы регуляторов. Можно, например, построить регулятор со шкалой, проградуированной по частотной полосе пропускания системы. Другой пример - это ЛКГ-регулятор с градуировочной шкалой по отношению отклонения фазовой переменной и амплитуды управления. Наконец, шкалу можно проградуировать через диапазон изменения фазы и амплитуды.

Целесообразность использования адаптивных регуляторов. Адаптивные регуляторы, будучи по своей сути нелинейными системами, являются гораздо более сложными объектами”, чем регуляторы с постоянным усилением. Прежде чем пытаться применять адаптивные регуляторы, необходимо убедиться в том, что данную задачу управления нельзя решить, введя обычную обратную связь с постоянным усилением. В обширной литературе по адаптивному регулированию рассматривается множество случаев, когда адаптивные регуляторы можно было бы с успехом заменить регуляторами с постоянным усилением. Заметим, что, исследуя изменения динамики разомкнутой системы в заданной рабочей области, еще нельзя определить, действительно ли нельзя обойтись без адаптивного регулятора; известно много случаев, когда регуляторы с постоянным усилением дают очень хорошие результаты в широком диапазоне рабочих режимов.