Тема 11 . Системы управления с идентификатором.
Основная схема управления с идентификатором в коле обратной связи показана на рис.11.1. Согласно этой схеме, которая составляется из обратной связи идентификатор І в процессе работы объекта по возмущениям f, что поступают, в объект, управлением U и выхода объекта в беспрерывно уточняет параметры об’екта К. Используя эти оценки и фактически вымеренные возмущения f, регулятор Р вырабатывает управляющие
действия.
Идея такой системы управления была представлена впервые, где в качестве алгоритма идентификации предлагалось использовать метод текущих наименьших квадратов. Со временем во многих роботах использовались разные модификации этой схемы. Исследовалась работа в такой схеме разных алгоритмов идентификации при разных режимах.
f Y
Рис.11.1. Схема управления с идентификатором в коле обратной связи
Схема в зависимости от алгоритма, который использует идентификацию может быть примененная для управления статическими (линейными и нелинейными) и динамическими объектами. Основное назначение идентификатора состоит в слежении по параметрам объекта. Наличие системы слежения по параметрам нестационарного объекта делает всю систему вообще нечуткой к изменениям объекта. Подобные системы получили название систем с двойной инвариантностью, поскольку они нечуткие не только к возмущениям, но и к изменению передающих функций каналов, по которым действуют эти негодования.
В системах управления, которые используют идентификатор, построение модели происходит в реальном времени. Это позволяет осуществить безпоисковую самонастройку, поскольку нахождение екстремума по модели не требует поиска, если модель достаточно простая. Однако принципиальная возможность построения безпоисковых систем самонастройки, которые используют идентификатор, не снимает трудностей, которые возникают через нелинейность объекта. Поэтому схемы с идентификатором для управления экстремальными объектами, хотя и исследовались, но широкого распространения еще не получили.
Системы управления с эталонной моделью.
Большой класс систем управления, которые приспосабливаются, составляют системы с эталонной моделью. Структурная схема такой системы показана на рис. 11.2. Желательные свойства системы управления (быстродействие, запас стойкости и т.д.) задаются эталонной моделью М. Входные сигналы Х поступают на вход модели М і на вход системы управления объектом О. Реакция модели М і системы управления объектом О на эти действия сравниваются, и ошибка ε поступает в блок управления коректуючим фильтром.
При изменению характеристик какой-нибудь части системы, например объекта, увеличивается ошибка между реакциями модели и объекта. Сигнал ошибки используется для изменения коректуючого фильтра так, чтобы компенсировать эти изменения.
Рис.11.2. Структурная схема системы управления с эталонной моделью.
Теории систем с эталонной моделью посвящено большое число работ. Рассмотренные разные варианты основной схемы. Разные системы включают те или другие схемы идентификации. Положительным свойством систем с эталонной моделью нужно считать то, что идентифицируется не объект в целом, а только, и часть, которая «ответственная» за отклонения реакции объекта от реакции модели. Для уточнения параметров объекта могут быть использованы автоколебания системы, специальные пробные сигналы и т.д.
Системы с эталонной моделью получили распространение для управления динамическими объектами, в которых необходимо получить заданный переходной процесс, инвариантный к изменениям параметров объекта и коректуючого фильтра.
Перейдем теперь к более подробному рассмотрению адаптивной системы стабилизации с идентификатором в звене обратной связи. Такие системы могут быть использованы для управления широким классом технологических процессов по производству однородной продукции, например, в сахарной промышленности.
Контрольные вопросы
Которые существуют системы управления с идентификаторами?
Схема системы управления с идентификатором в звене зворотнього связи.
Схема системы управления с эталонной моделью.
Преимущества и недостатки системы управления с идентификатором в звене зворотнього связи.
Преимущества и недостатки системы управления с эталонной моделью.
Для которых объектов целесообразно использовать идентификаторы?
[6,c.146-148]