6.4. Адаптивные системы
Для сложных объектов (многомерных
систем) очень трудно предполагать
выполнение условий линейности, и потому
любые заранее теоретически обоснованные
законы управления должны подвергаться
адаптивной коррекции. Опыт применения
и практического использования адаптивных
систем выявил большие трудности в их
использовании. Наиболее разумным
представляется использование процедур
адаптации лишь на отдельных этапах
управления. Удобно к этому подойти с
позиций представленных выше фазовых
плоскостей (рис. 6.3–6.5): в допустимой
области нет необходимости в коррекции,
а при переходе в другую область фазового
пространства проявляется нелинейность
и осуществляется адаптивная коррекция.
Причина коррекции заключается в том,
что меняются сами свойства объекта
,
т.к. объект нелинейный, то происходит
уход в другую область, и возможно даже
в другое стационарное (хорошо, если
устойчивое!) состояние. Определение
допустимых границ – отдельная задача,
которая здесь не рассматривается, однако
из этих рассуждений следует, что основной
контур управления должен быть дополнен
блоком и контуром «периодической»
коррекции.
Структурная схема такой двухконтурной системы управления представлена ниже (на рис. 6.6):
6.5. Системы модального управления.
В системах модального управления вместо интегральных критериев и свёрток применяют такое понятие как мода (образец).
Главной особенностью является то, что заказчик сам задаёт желаемую кривую переходного процесса, а также он может задавать периодичность, колебательность и некоторые другие характерные особенности реакции замкнутой системы на возмущения как по каналу управления, так и по каналу измерения либо по заданию (что может быть важным для следящих систем). Синтез алгоритмов модального управления связан с определением параметров замкнутого контура управления с уже выбранной структурой путём задания областей существования нулей (возмущения на входе) либо нулей и полюсов (возмущения на выходе). Оптимальные решения получают численным методом системы нелинейных уравнений. Для управления неустойчивыми объектами либо объектов с упругими связями модальное управление используется достаточно эффективно.
Наиболее последовательно процессы проектирования таких систем изложены в работах Поспелова Г. С. [ ], Стефани Е. П. [ ].
6.6. Управление по косвенным измерениям
Наиболее сложной выходной характеристикой технологического объекта является «качество» продукции. В большинстве случаев оно не поддаётся оперативному либо автоматическому измерению (в ряде случаев время измерения составляет часы, десятки часов) и возникает проблема, в общем случае известная как «косвенный» контроль. В системах с применением ЭВМ – ИУВС, она решается наиболее естественным, алгоритмическим путём. По существу её можно считать задачей управления с моделью в контуре управления, разумеется, со своими особенностями и спецификой. Вычисляемой координатой может быть не только качество, но и любая другая важная, но недоступная для автоматического измерения характеристика.
Здесь:
- интересующие нас параметры (т.н.
пространство состояний), обычно на
выходе объекта либо какой-то важной
промежуточной точке.
-
вычисленный по модели показатель
качества (вектор показателей);
зад
- вектор заданий в системе динамической
стабилизации качества;
- блоки определения ошибок
и управления
.
Детали цифрой реализации таких систем
будут изложены ниже. Затем только, что
с точки зрения терминологии, вектор
- это пространство измерений, и тогда
модель
означает переход от пространства
измерений
к пространству состояний
.