- •Б.К. Курбатов, а. В. Наумов.
- •Фундаментальные принципы управления
- •Реальные объекты нелинейны и нестационарны, поэтому чаще применяется
- •Уравнения линейных систем управления
- •1) По входной величине u; 2) по входной величине z;
- •Применение преобразования Лапласа
- •Элементарные звенья и структурные схемы систем управления
- •Первое обозначение суммирующего звена:
- •Основные виды автоматического управления
- •Понятия оптимального уравнения
- •Понятия адаптивного управления
- •2. Принципы построения экстремальных систем
- •2.1. Примеры задач экстремального управления
- •2.2. Понятие об экстремальном управлении
- •3. Самонастраивающиеся системы
- •3.1. Принципы постоения самонастраивающихся систем
- •3.2. Основные элементы систем
- •3.3. Классификация и особенности самонастраивающихся систем
- •Техника и теория цифрового управления (краткий обзор)
- •1. Введение
- •2. Вычислительная техника
- •Начальный этап:
- •Недостаток:
- •3. Теория цифрового управления
- •Линейные системы с постоянными параметрами
- •Линейные системы с постоянными параметрами (лпп).
- •Частотная характеристика.
- •Сведения из теории z - преобразования
- •Устойчивость линейных систем
- •Частотные критерии.
- •Законы управления и параметры настроек цифровых регуляторов
- •Оптимизация настройки систем управления
- •Оценка качества регулирования линейных систем
Понятия адаптивного управления
Классификация оптимальных и адаптивных систем
Принципы построения экстремальных систем
Примеры задач экстремального управления
Понятие об экстремальном управлении
Самонастраивающиеся системы
Принципы построения самонастраивающтхся систем
Основные элементы систем
Классификация и особености самонастраивающихся систем
Адаптация – это оптимизация в условиях недостаточной априорной информации об объекте управления. Если в задаче оптимального управления объект описывался уравнением
,
в котором функция φ была достаточно хорошо известна, то в задаче адаптивного уравления объект будет описываться уравнением , где α – параметр неопределенности.
Природа неопределенных параметров может быть различной:
а) неточное знание математической модели объекта;
б) неточная информация о программном движении, например, в случае, когда моменты перехода с одного режима работы объекта на другой неизвестны;
в) разброс параметров в пределах технологических допусков;
г) “старение”элементов объекта и т.п.
Для того, чтобы отразить отношение оптимальных и адптивных систем друг к другу, все оптимальные системы делят на два класса:
1) с жесткой настройкой (без адаптации); 2)адаптивные.
Оптимальные системы с жесткой настройкой разделяют на подклассы в зависимости от выбранного критерия оптимальности:
по быстродействию (критерий минимума времени перех. процесса);
по точности (критерий minошибки системы);
комбинированные (векторный критерий);
др.
Оптимальлные адаптивные системы разделяют на подклассы в зависимости от способа адаптации:
экстремальные системы, в которых обеспечивается оптимальный режим, соответствующий экстремуму статической характеристики объекта при её дрейфе, за счет автоматического регулирования сигналов на входе экстремального объекта;
самонастраивающиеся системы, в которых осуществляется адаптация в условиях неопределенности, обеспечивающая заданный оптимальный режим за счет изменения параметров или структуры системы;
обучающиеся системы, в которых используется адаптация, обеспечивающая заданный оптимальный режим в результате постепенного накапливания, запоминания и анализа информации о поведении системы и изменении законов функционироания в зависимости от приобретенного опыта.
2. Принципы построения экстремальных систем
2.1. Примеры задач экстремального управления
Экстремальные системы – основные и наиболее распространенные типы оптимальных систем, в которых оптимизируемый объект имеет экстремальную статическую характеристику, а автоматическое устройство (оптимизатор) обеспечивает работу объекта в экстремальном режиме.
Экстремальные системы целесообразно применять в следующих случаях:
если существует показатель качества, с изменением которого происходит достаточно ощутимое изменение технико-экономической эффективности функционирования обьекта управления;
если существуют возможности определения экстремума фнкционала качества и воздействия на регулирующие органы объекта с целью получения экстремального режима работы.
Пример задачи экстремального управления (э.у.)
Врадиолокационных системах слежения (сс) за движущимися объектами, управляющими координатамиx1 и x2 для антены явл-ся соответственно углы места и азимута, а управляемой переменной Jявляется интенсивность принимаемого радиолокационного сигнала. При движении цели значение координатx1 и x2 меняются. Зависимость J(x1,x2) будет нелинейной и имеетmax.
Значение переменной Jзависит от расстоянияx3и наличия помехx, принимаемых антенной. В данном случае необходимо применить экстремальное управление, обеспечивающееmax Jпосредством
изменения управляющих координат при движении цели, изменении расстояния и наличия помех
имеются и другие технические устройства с экстремальными статическими характеристиками.
электрический резонансный контур
сельсины, напряжение выхода которых имеет экстремальную зависимость от угла поворота ротора
линия электропередачи, имеющая экстремальную зависимость мощности от сопротивления нагрузки и линии передачи.
Т.о. в качестве критерия оптимальности в экстремальных системах могут быть самые различные физические и технико-экономические показатели (напряжение, температура, производительность, к.п.д., расход электроэнергии и т.д.). Значения параметров системы, обеспечивающих экстремальный режим, называются экстремальными.