5.7. Способы математического описания.
Расчет цифровых систем управления проводится, как правило, в два этапа:
Первый этап включает в себя:
а) линеаризация уравнений движения (пренебрегается эффектом квантования по уровню),
б) определение структуры системы по ее линейной математической модели,
в) формирование требований к основным характеристикам БЦВМ.
Второй этап предполагает:
а) изучение нелинейной математической модели, на этом этапе определяются требования к числу разрядов и цене младшего разряда БЦВМ, исходя из заданной точности работы системы в установившихся режимах. В общем случае цифровые системы управления описываются смешанной системой нелинейно-дифференциальных уравнений и конечно-разностных уравнений. Линейные модели могут быть описаны однотипными системами конечно-разностных уравнений:
.
5.8. Адаптивные системы.
Современные системы управления характеризуются широким диапазоном изменений динамических свойств объекта управления, управляющей возмущающих воздействий при неполной априорной информации об условиях работы системы в неизвестных или не полностью известных начальных условиях.
Обычно адаптивными системами управления называют такие системы, в которых для уменьшения степени неопределенности и обеспечения оптимальной, в каком-либо смысле, работе системы предусматривается процедура определения наилучшего алгоритма управления путем обработки информации получаемой экспериментально в процессе нормального функционирования системы.
Адаптивные системы можно разделить на два класса:
Самонастраивающиеся. В этом случае степень неопределенности невелика, достаточно изменения лишь параметров алгоритма управления.
Самоорганизующиеся системы управления. Неопределенность велика, изменяются не только параметры, но и структура управляющего устройства.
Другими словами, адаптивными называются системы, в которых для обеспечения оптимальной работы в условиях априорной неопределенности, осуществляется изменение параметров структуры управляющего устройства на основе текущей информации о перемене параметров объекта управления или системы при различных возмущениях.
Получение информации о переменах параметров при возмущении путем обработки экспериментальных данных, получаемых в процессе нормального функционирования системы, являются условиями задачи и требуют дополнительного специального контура. Поэтому адаптивные системы управления состоят из основного и вспомогательных контуров управления.
Основной контур состоит из функционально необходимых элементов и, в общем случае, корректирующих элементов (для улучшения динамических свойств системы).
В
спомогательный
контур состоит из элементов осуществляющих
выделение и обработку информации о
переменных параметрах, и обеспечивающих
необходимый закон изменения перестраиваемых
параметров в соответствии с этой
информацией. Различают системы с
замкнутым и разомкнутым вспомогательным
контуром (контур адаптации).
В адаптивных системах управления с замкнутым контуром на вход вспомогательного контура поступают сигналы из основного контура. Действия вспомогательного контура основаны на использовании принципа отрицательно-обратной связи.
В системах управления с разомкнутым контуром адаптации на вход вспомогательного контура поступает информация только о внешних факторах, влияющих на параметры объекта.
На рис. r – вектор перестраиваемых параметров.