Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

В.С.Зайцев

АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Учебное пособие

Мариуполь 2010

Приазовский государственный технический университет

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

В.С.Зайцев

АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Учебное пособие

Мариуполь 2010

УДК 621. 78-52 (077): 681.2

Учебное пособие по изучению дисциплины «Адаптивные системы управления» для студентов всех специальностей ПГТУ, изучающих дисциплину «Теория автоматического управления» или родственные ей. ПГТУ / разработал В.С.Зайцев – Мариуполь, 2010.- 76 с.

В предлагаемом пособии в доступной форме изложены основные положения по принципам работы, расчётам и синтезу адаптивных самонастраивающихся систем. Учебное пособие может быть также полезно аспирантам и специалистам, работающим в области автоматизации технологических процессов и производств.

Составил : В.С.Зайцев, проф., д.т.н.

Утверждено на заседании методического совета ПГТУ

Протокол № __ от ____________2010г.

Рекомендовано методической комиссией факультета информационных

технологий

Протокол № ___ от ____________2010г .

Содержание

Введение………………………………………………………………………….7

Глава 1 Пространство состояний, наблюдаемость,

идентифицируемость, управляемость, адаптируемость………… .8

1. Понятие о пространстве состояний ………………… ………………… 8

2. Наблюдаемость……………………………………………………………10

3. Идентифицируемость……………………………………………………..12

4. Управляемость…………………………………………………………….12

5. Адаптируемость…………………………………………………………..13

Глава 2 Понятия об адаптивных системах…………………………………..16

2.1 Классификация адаптивных систем………………………………………16

2.2 Основные признаки адаптивных систем………………………………….17

2.3 Критерии оптимизации управления………………………………………18

2.4 Многокритериальные задачи……………………………………………...19

Глава 3 Экстремальные системы…………………………………………….22

1. Принципы построения систем экстремального регулирования……22

2. Способы определения положения рабочей точки на

характеристике…………………………………………………………25

1. Непрерывная автоколебательная система…………………………...26

2. Способ отыскания экстремума с запоминанием максимального

(или минимального) показателя качества…………………………….27

3. Шаговая экстремальная система с постоянным шагом

регулирования…………………………………………………………..28

4. Шаговая экстремальная система с переменным

шагом регулирования………………………………………………….30

5. Шаговая экстремальная система с двумя пробными шагами ……....31

6. Шаговая экстремальная система с разностным синхронным

детектором………………………………………………………… 32

3. Беспоисковые экстремальные системы…………………………… 33

   1. Аналитические методы поиска экстремума…………………… 33

   2. Градиентный способ поиска экстремума……………………… 33

   3. Дифференциальная управляющая экстремальная система

без поисковых колебаний…………………………………………… .35

3.3.4 Экстремальные беспоисковые системы с корреляторами…………..37

4. Аналитические самонастраивающиеся системы…………………....39

Глава 4 Оценка динамических свойств адаптивных систем……………….41

4.1 Критерии оптимизации протекания динамических процессов……… 41

4.2 Управление по оптимальной траектории изменения выходного

параметра………………………………………………………………… 42

4.3 Первичная оптимизация аналитических самонастраивающихся

систем……………………………………………………………………….46

4.4 Системы, основанные на непосредственном интегрировании

дифференциальных уравнений…………………………………………….47

5. Комбинированные СНС с оценкой динамических и статических

свойств……………………………………………………………………….49

5. Определение переходных процессов в экстремальной системе………....50

Глава 5 Самонастраивающиеся следящие системы………………………..53

1. Основные сведения о следящих системах………………………………..53

5.2 Непрерывные самонастраивающиеся следяшие системы

с управлением по ошибке………………………………………………….55

5.3 Следящая система с управлением по ошибке и её производной………..58

5.4 Следящая система с интегральным управлением…………………… 59

5.5 Следящая система с управлением по производной и интегралу от

ошибки……………………………………………………………………….60