2.3. Оптимальные системы управления

ОПТИМАЛЬНАЯ система обеспечивает наилучшее в смысле некоторого критерия управление объектом. В качестве критерия , как правило выступают технико-экономические показатели системы время, производительность, КПД, точность, надежность . Экономические критерии-себестоимость, экономическая эффективность и др. В качестве сложных критериев вида:

где q_i - коэффициент веса соответствующего критерия

x_i - некоторые частные критерии;

 - погрешность;

R₂ - допуск;

t_маш - время обработки.

Одним из распространенных критериев является критерий обеспечения максимального быстродействия

Если принять условие равное значимости отдельных критериев, то:

q₁ = q₂ = q₃ = 1/3

Если существует необходимость отдать предпочтение какому-либо частному критерию, то ему назначается больший q. Однако в большинстве случаев оптимальная система строится при использовании одного критерия.Учет других критериев осуществляется через различного рода ограничения.

3. Адаптивные системы управления

План лекции

Введение.

3.1. Адаптивные системы управления

Заключение.

В тех случаях когда объект управления имеет широкий диапазон изменения динамических характеристик и реальное условие его эксплуотации в полном объеме не известны применяют АДАПТИВНЫЕ и САМОПРИСПОСАБЛИВАЮЩИЕСЯ системы. Ни одна система управления с фикси-

рованными параметрами и структурой, не обеспечивает требуемых показателей качества управления в этих условиях.

Адаптивные системы в зависимости от способа управления делятся на:

-самонастраивающиеся системы;

-самоорганизующиеся системы;

-самообучающиеся системы.

САМОНАСТРАИВАЮЩИЕСЯ системы - это системы, в которых на основании информации о возмущающих воздействиях,динамических характеристиках объекта управления, получаемой в процессе управления,осуществляется оперативное изменение параметров управляющего органа,обеспечивающие достижение желаемого качества процесса управле-

ния.

Структурная схема

УО-управляющий орган

ОУ-объект управления

АК-анализатор качества

2 контура: 1-основной; 2-ой - контур адаптации.

Анализатор качества выполняет функции датчика параметрических отклонений. На его выходе формируется сигнал,который позволяет идентифицировать изменение соответствующего органа,приводящего процесс управления к желаемому виду. Самонастраивающиеся системы делятся на:

- поисковые системы;

- не поисковые системы.

В ПОИСКОВЫХ системах контур адаптации делает пробные изменения параметров УО и контролирует реакцию системы на это изменение. Если соответствующее изменение привело к улучшению процесса управления, то делается следующий шаг в том же направлении изменения параметров. Если нет, то происходит изменение направления параметров.

Структура беспоисковой

самонастраивающейся системы

В контур адаптации входят: эталонная модель, анализаторы качества процессов управления в модели АКм и в основном контуре Акок и исполнительный орган самонастройки, ЭМ формирует процесс управления объектом с идеальными (желаемыми) показателями качества.

САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ системы-это адаптивные системы, в которых приспособление к изменению внешних условий достигается за счет изменения структуры системы, т.е. происходит включение и выключение дополнительных контуров управления и корректирующих устройств.Такое изменение системы называется КОЛЛИЧЕСТВЕННЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ СИСТЕМЫ.

САМООБУЧАЮЩИЕСЯ системы - это такие системы, которые улучшают алгоритм своего функционирования на основании анализа опыта управния. Система делает пробные изменения алгоритма управления и анализирует качество процесса управления. Если качество улучшается , то делается изменение алгоритма в том же направлении.Если нет,то происходит смена направления изменения алгоритма.