Адаптивные системы проектируют так, чтобы компенсировать изменение внешних условий с помощью управления отдельными характеристиками системы и внесения изменений в механизм управления для достижения оптимальных характеристик системы.
Адаптивные системы отличаются от систем управления с обратной связью или систем оптимального управления тем, что дают возможность охватить изменяющиеся внешние условия. Системы с обратной связью и системы оптимального управления функционируют при известных или детерминированных внешних условиях. Если же внешние условия существенно меняются, указанные системы могут работать неудовлетворительно.
Адаптивные системы оценивают внешние условия, точнее собственные характеристики с учетом внешних условий, и вносят в эти характеристики изменения для их оптимизации. Этот сложный механизм реализуется с помощью трех функций, характерных только для адаптивных систем:
1. Функция
идентификации. Эта функция определяет мгновенное качество процесса. Поскольку
с течением времени внешние условия меняются, изменится и качество системы,
следовательно, функция идентификации является величиной, которая должна
изменяться во времени. Процесс идентификации системы может включать множество
всевозможных измерений. Он может включать оценку выбранной математической модели процесса или вычисление показателя
качества на основе измерений параметров процесса, можно сравнить мгновенное
качество процесса с
некоторым желаемым оптимальным показателем.
2. Функция принятия
решений. Как только показатель качества системы установлен, необходимо определить,
как следует настроить механизм управления, чтобы повысить качество процесса. Такая
процедура принятия решения
реализуется с помощью программы управления, заложенной проектировщиком системы. В зависимости от программы
управления решение может заключаться в изменении одного или нескольких управляемых входов процесса.
3. Функция настройки. Эта функция адаптивного управления заключается в реализации принятого решения. Функция настройки связана с физической или механической перестройкой системы. Эта настройка реализуется аппаратно, а не программно и включает такие изменения параметров или переменных процесса, которые переводят процесс в состояние, близкое к оптимальному.
Общая архитектура системы адаптивного управления.
Адаптивная система первоначально определяет текущее значение качества процесса с помощью измерения его входных и выходных параметров.
В зависимости от текущего состояния качества в рамках процедуры принятия решения определяют изменения, необходимые для повышения качества систем.
Изменения реализуются с помощью функций настройки.
Постановка задач проектирования адаптивных систем.
Системы адаптивного управления
Процесс обработки на металлорежущих станках характеризуется значительными колебаниями параметров заготовок, изменением свойств упругой системы станка в рабочем пространстве, параметров срезаемой стружки, геометрии резания и т.д. Колебание твердости заготовок (НВ) вызывается неравномерностью твердости исходного материала, особенностью заготовительных операций (образование литейной корки с включением большей твердости, возникновение поверхностного слоя повышенной твердости при ковке, штамповке и т.п.), а также процессом термообработки. Экспериментальные исследования показывают, что колебание твердости в пределах одной заготовки составляют 10—15%, а в пределах партии однотипных заготовок до 40 %.
Погрешность заготовки (неравномерность припуска h) на данной операции или переходе определяется методом ее получения или погрешностью обработки на предыдущей операции. Например, в условиях единичного и мелкосерийного производства допускаемые отклонения на размеры отливок в разовые формы из чугуна, стали, цветных металлов и сплавов, регламентируемые ГОСТ, составляют 2—б мм для заготовок средних размеров и 10—20 мм для крупногабаритных заготовок. Допуски на изготовление поковок из сталей, титановых сплавов и др., получаемых ковкой в подкладных штампах, согласно ГОСТ составляют 2 — 12 мм и более в зависимости от размеров заготовок. При получении заготовок из слитка или прутка, вырезкой из листа и т.д. они существенно отличаются как по форме, так и по размерам от готовой детали.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.