4.6.2.3 Самонастраивающиеся сау со стабилизацией качества управления
В названных системах адаптация заключается в стабилизации заданного значения критерия качества J путём изменения настройки УУО.
Основное распространение получили самонастраивающиеся САУ такого типа для стабилизации динамических свойств системы. Критерии качества при этом являются различные косвенные критерии качества переходных процессов (корневые, частотные, интегральные), а также частотные и переходные характеристики ОУ.
На рисунке 4.4 показана функциональная схема САУ со стабилизацией динамических свойств. УУА состоит из генератора пробных сигналов Г, Рисунок 4.4 детектора Д сигналов на выходе ОУ,
вычислительного ВУ и исполнительного ИУ устройств. Пробный сигнал gпр является специально выбранным воздействием на систему, по реакции на которое можно определить текущее значение выбранного критерия качества. Детектор служит для выделения из общего выходного сигнала у(t) , обусловленного всеми внешними воздействиями, приложенными к системе, составляющей упр, вызвано пробным сигналом gпр. ВУ по величине входного пробного воздействия gпр и реакции упр САУ на него упр вычисляет величину отклонения критерия качества от его заданного значения и подаёт соответствующий сигнал на ИУ. Последнее обычно представляет собой И-звено. Оно изменяет настройку УУО в направлении, соответствующем знаку отклонения . В качестве настроечных параметров УУО выбирают такие параметры, изменяя которые, можно в необходимых пределах изменять величину выбранного критерия J. Ими могут быть параметры корректирующих и основных звеньев САУ.
На рисунке 4.5 показан распространённый вариант ВУ с эталонной моделью. Модель имеет динамические характеристики, являющиеся этанолом для подстраиваемой под неё основной САУ. Применение МОД упрощает ВУ, т.к. отклонение критерия качества от его заданного значения определяется здесь как достаточно простая функция разности сигналов на выходе этой модели и ОУ. Эта операция требует более простого ВУ1. Пробный сигнал gпр может быть ступенчатым, импульсным, гармоническим, случайным.
К контуру самонастройки предъявляют следующие требования:
1) быстродействие контура должно быть больше быстроты изменения стабилизируемых динамических свойств САУ;
2) пробные сигналы должны быть достаточно малы, т.к. они представляют собой помеху для работы основной САУ.
Рисунок 4.5
- 1 Линейные дискретные модели систем управления
- 1.3.2.6 Передаточные функции разомкнутых и замкнутых импульсных
- 2 Нелинейные модели систем управления
- 2.1 Анализ равновесных режимов
- 2.1.1 Основные понятия
- 2.1.2 Структура обобщённой нелинейной сау
- 3 Линейные стохастические модели сау
- 4 Оптимальные сау
- 1 Линейные дискретные модели систем управления
- Основные понятия о дискретных сау
- 1.2 Классификация дискретных сау
- 1.3 Импульсные сау
- 1.3.1 Понятие об импульсных сау
- 1.3.2 Основной математический аппарат теории дискретных сау
- 1.3.2.1 Структурная схема сау с аим
- 1.3.2.2 Понятие о решетчатой функции
- 1.3.2.3 Понятие о разностных уравнениях
- 1.3.2.4 Дискретное преобразование Лапласа (d-преобразование)
- 1.3.2.6 Передаточные функции разомкнутых и замкнутых импульсных сау
- Построение переходной характеристики импульсной сау
- Понятие о частотных характеристиках импульсных сау
- 1.3.2.9 Теорема Котельникова-Шеннона
- 1.3.3 Анализ устойчивости импульсных сау с аим
- 1.3.3.1 Общие сведения
- 1.3.3.2 Алгебраический критерий устойчивости (аналог критерия Гурвица)
- 1.3.3.3 Алгебраический критерий Шур-Кона
- 1.3.4 Аналог критерия Михайлова
- 1.3.5 Аналог критерия Найквиста
- 1.5 Линеаризованные цифровые сау
- 1.5.1 Общие сведения
- 1.5.2 Обобщенная структурная схема цифровой сау
- 1.5.3 Передаточные функции элементов цифровой сау
- 1.5.3.1 Передаточная функция ацп
- 1.5.3.2 Передаточная функция цвм
- 1.5.3.3 Передаточная функция цап
- 1.5.3.4 Структурная схема линеаризованной цас
- 1.5.4 Оценка устойчивости и качества линеаризованной цас
- 1.5.5 Синтез цас
- 2 Нелинейные модели систем управления
- 2.1 Анализ равновесных режимов
- 2.1.1 Основные понятия
- 2.1.2 Структура обобщённой нелинейной сау
- 2.1.3 Типовые нелинейные характеристики
- 2.2 Методы линеаризации нелинейных моделей
- 2.3 Анализ поведения системы управления на фазовой плоскости ( метод фазовых траекторий )
- 2.3.1 Основные понятия
- 2.3.2 Методы построения фазовых портретов
- 2.3.3 Исследование нелинейных сау на фазовой плоскости
- 2.4 Устойчивость положений равновесия
- 2.4.1 Понятие устойчивости нелинейных систем
- 2.5 Первый и второй методы Ляпунова
- 2.5.1 Первый метод Ляпунова
- 2.5.2 Второй метод Ляпунова
- 2.5.3 Определение функций Ляпунова методом Лурье-Постникова
- 2.6 Частотный метод исследования абсолютной устойчивости
- 2.7 Исследование периодических режимов методом гармонического баланса
- 2.7.1 Сущность метода
- 2.7.2 Определение параметров предельных циклов
- 2.7.3 Устойчивость предельных циклов
- 3 Линейные стохастические модели сау
- 3.1 Модели и характеристики случайных сигналов
- 3.2 Прохождение случайных сигналов через линейные звенья и системы.
- 3.3 Анализ и синтез линейных стохастических систем при стационарных случайных воздействиях.
- 4 Оптимальные сау
- 4.1 Задачи оптимального управления
- 4.2. Критерии оптимальности
- 4.3 Методы теории оптимального управления
- 4.3.1 Общие сведения
- 4.3.2 Классический метод вариационного исчисления
- 4.3.3 Принцип максимума
- 4.3.4 Метод динамического программирования.
- 4.4 Синтез оптимальных сау
- 4.4.1 Классификация оптимальных сау
- 4.6 Робастные сау и адаптивное управление
- 4.6.1 Робастные системы управления
- 4.6.2 Самонастраивающиеся (адаптивные) сау
- 4.6.2.1 Понятие об адаптивных сау
- 4.6.2.2 Виды адаптивных систем управления
- 4.6.2.3 Самонастраивающиеся сау со стабилизацией качества управления
- 4.6.2.4 Самонастраивающиеся сау с оптимизацией качества управления