Основные схемы, описывающие адаптивные системы управления

Рассмотрим основные схемы, описывающие адаптивные системы управления согласно [4].

Рис. 1 Схемы, описывающие адаптивные системы управления

На схеме, представленной на рис. 1а на входы реального объекта и его модели подается один и тот же входной сигнал и затем производит анализ выходных сигналов и соответственно. Вычисляется разность выходных сигналов объекта и модели и определяется некоторый критерий приближения модельного объекта к реальному, который отражает численное значение­ погрешности моделирования. Если это значение достаточно мало, то модель считается удовлетворительной. Основная проблема, которая возникает в данном случае – это выбор критерия, так как при одном значении критерия результат один, а при другом значении - другой.

Согласно схеме, показанной на рис. 1б операции осуществляются не над отдельно взятым объектом, а над системой регулирования в целом. В данном случае модель объекта управления считается удовлетворительной, если разность ошибок управления в системе реального объекта управления и в системе с моделью объекта окажется малой. Сложность использования такой структуры состоит в том, что требуется наличие всей реально работающей системы.

Методы адаптации в системах с идентификацией объектов могут быть пассивными и активными. При пассивной идентификации используются управ­ляющие и возмущающие воздействия, которые действуют на систему в процессе ее работы. В системах с активной идентификацией необходимы специальные идентифицирующие воздействия.

Идентифицирующие воздействия на САУ могут быть сигнальными, параметрическими, алгоритмическими и структурными.

При использовании сигнальных воздействий на вход системы подается специ­альное внешнее воздействие. Параметрическое воздействие состоит в изменении параметров настройки регулятора. Алгоритмическое воздействие - это временное изменение адаптации алгоритма функционирования регулятора. Структурные воздействия предполагают изменение структурной схемы систе­мы управления.

а б

Рис. 2 Схемы с пассивной идентификацией объекта управления

Рассмотрим следующие схемы с пассивной идентификацией объекта, представленные на Рис.2. Отличие структуры на Рис. 2а от структуры, представ­ленной на Рис. 2б, состоит в том, что на Рис. 2б входное воздействие на идентификатор берется непосредственно от регулирующего воздействия на объект.

­Ошибка состоит в том, что регулирующее воздействие, являясь входным воздействием для объекта, не является таковым для системы управления, в составе которой функционирует объект. Входное воздействие не должно зависеть от процес­сов, происходящих в системе, чего нет в рассматриваемой структуре.

В адаптивных системах управления можно изучать свойства объекта только за счет определенного изменения качества управления по сравнению с качеством, достигаемым при известных свойствах объекта управления. Это можно получить, если управляющее воздействие адаптивного регулятора на объект будет содержать специальную возмущающую составляющую, изменяющую работу данной системы. Для создания адаптивного регулятора на вход объекта помимо управляющего воздействия в этом случае можно подавать еще и дополнительное воздействие от специального внешнего генератора.