Определение. В настоящее время под адаптивной понимают систему автоматического управления, в которой на основе информации о параметрах внешних воздействий, динамических характеристик объекта или системы, получаемой в процессе работы, осуществляется активное изменение вида алгоритма управления или его параметров с целью обеспечения оптимальных в определенном смысле характеристик работы замкнутой системы. В результате перестройки алгоритм управления или его параметры (коэффициенты регулятора) находятся в некоторой функциональной связи с параметрами внешних воздействий и параметрами объекта.
Динамическая система, состоянием которой требуется управлять, описывается уравнениями состояния
(1)
где θ – вектор параметрических возмущений, хÎRn , yÎRl , uÎRm , θÎRr
Вектор – функции f, g предполагаются известными, но зависимость f и g от параметра времени t отражает некоторую неопределённость по параметрам и внешним условиям. В реальных условиях параметрические и аддитивные возмущения ограничены.
(2)
В простейшем случае цель управления задаётся в виде неравенства
, (3)
гдеQ – целевая функция, δq – допустимое значение целевой функции.
Желаемое поведение системы может быть задано с помощью эталонной модели
(4)
гдеxмÎRn – вектор состояния модели, yмÎRl – вектор выходных переменных модели.
Задача синтеза адаптивной системы управления состоит в определении алгоритма управления (5)
и алгоритма адаптации (6)
которые обеспечивают достижение поставленной цели в системе (1), (4)-(6) для любых возмущений из ограниченного множества (), где Wq- ограниченная область значений q, в которой выполняется неравенство (2).
Система (1), (4) - (6) называется адаптивной в классе Wq по отношению к цели (3), если для любого qÎWqи при любых н. у. x(0), u(0), k(0) вып-ся неравенство (3).
Формулировка постановки задачи неадаптивных систем: Необходимо определить структуру и параметры регулятора, обеспечивающих выполнение требований и tП ≤ tП * , σ ≤ σ* в условиях действия возмущений и помех измерения
1 отличие: в адаптивных системах нужно определить алгоритм управления и алгоритм адаптации, а в неадаптивных системах только алгоритм управления;
2 отличие: задача адаптивного управления ставится в классе параметрических и аддитивных возмущений, обладающих определенными свойствами (ограничения).
Основные классы адаптивных систем приведены на рисунке.
В системах с самоорганизацией в процессе нормальной работы происходит формирование алгоритма управления, т.е. происходит изменение струтктуры управляющего устройства. Примером является система с переменной структурой. Частный случай систем с переменной структурой – система со скользящими режимами.
В системах с самонастройкой структура регулятора, как правило, задана, и перестраиваются лишь коэффициенты закона управления для достижения цели управления.
В поисковых системах с самонастройкой происходит изменение параметров управляющих устройств в зависимости от оптимума функции, связанной с характеристиками ОУ. В построении поисковых систем используются поисковые методы. Простейшими поисковыми сис-ми явл-ся большинство экстремальных систем.
В беспоисковых системах в явном или не явном виде имеется модель с желаемыми динамическими свойствами. В процессе работы измеряются некоторые характеристики модели и системы и на основании их рассогласования перестраиваются коэффициенты системы (регулятора или модели) так, чтобы свести рассогласование к нулю или допустимо малой величине.
В беспоисковых системах с настройкой по частотным характеристикам (ЧХ) задаются эталонные значения, например, сдвига по фазе или амплитуды для замкнутой системы, и они сравниваются с текущими значениями, и коэффициенты регулятора перестраиваются на основании их рассогласований. Текущие значения ЧХ можно измерить с помощью узкополосных фильтров, корреляционным методом, методом синхронного детектирования.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.