13) Адаптивные системы управления: принцип построения и классификации адаптивных систем.

Адаптивное управление применяется для объектов с широким диапазоном изменения динамических свойств при неполной априор­ной информации oб условиях работы системы. Эта неполнота на­столько существенна, что для выполнения заданных требований к системе в процессе ее работы определяют некоторые характерис­тики системы в процессе ее работы и перестраивают параметры или структуру регулятора. Наличие процесса получения дополнитель­ных сведении об условиях работы системы по текущей информации и использование этих сведений в процессе управления являются отличительной чертой адаптивных систем управления,

В адаптивных системах управления выделяют самонастраиваю­щиеся и самоорганизующиеся системы. Под самонастраивающейся системой будем понимать систему, в которой на основе информации о внешних воздействиях, динамических характеристиках объекта или системы, получаемой в процессе работы, осуществляется активное изменение параметров регулятора для обеспечения оптимальной работы замкнутой системы.

Самоорганизующиеся системы позволяют оптимизировать сне» тему и характеризуются наличием процесса формирования алгоритма управления, который связан не только с изменением параметров, но и с отысканием структуры регулятора.

Применение адаптивного управления вместо неадаптивного позволяет: осуществить оптимизацию режимов работы объекта ; обеспечить работоспособность системы в условиях широкого изме­нения динамических свойств объекта; повысить надежность системы, унифицировать отдельные регуляторы или их блоки и приспособить их для работы с различными видами однотипных объектов; снизить технологические требования к изготовлению отдельных узлов и элементов системы; сократить сроки разработки и доводки системы.

Самонастраивающиеся системы являются  иерархически­ми системами управления, построенными по прин­ципу иерархии управления. Каждый уровень иерархии выполняет определенную задачу управления. На рис. 7 приведена структур­ная схема самонастраивающейся системы управления. Первый уровень иерархии — основной контур ОК — построен по принципу отклонения и содержит объект управления О и регулятор Р. Здесь g — входное управляющее воздействие, u и f — управляющее и   возмущающее   воздействия,   х — выходная   величина  объекта, у,— настраиваемые параметры регулятора, у_а — корректирующее воздействие регулятора адаптации. Регулятор адаптации РА выполняет задачу поддержания или отыскания таких параметри­ческих и координатных воздействий на объект управления, которые обеспечивают поддержание требуемых или оптимальных характе­ристик управления

Принцип работы самонастраивающейся системы (СНС) заклю­чается в следующем. Задается некоторая мера качества Q. В общем случае это может быть функционал или функция, зависящая от координат и параметров системы х , u, g, f, у, t, В процессе работы системы значение меры качества изменяется в зависимости от изме­нения входного управляющего и возмущающего воздействия и дина­мических свойств объекта.

                                                          

 

 

 

Рисунок 7-Структурная схема самонастраивающейся системы управления.