13.2. Адаптивные сау

Адаптивными называются такие системы автоматического управления в которых происходят контролируемые изменения параметров или структуры.

А даптивные системы предназначены для эффективного управления при нестационарном поведении ОР, компенсации погрешностей математической модели САУ, представлена на рис. 128.

Рис. 128. Структурная схема классификации САР

1. Самонастраивающиеся АСАУ – это системы с параметрической адаптацией. Используя текущую информацию о характеристиках внешних воздействий и/или динамические характеристики объекта регулирования, осуществляют контролируемые изменения параметров регулятора.

2. Самоорганизующиеся АСАУ – функционально адаптивные системы. В ходе непрерывного измерения параметров входных и выходных сигналов происходит структурная перестройка регулятора.

3. Самообучающиеся АСАУ – это системы адаптацией параметров, структуры и цели управления на основе обработки информации, накапливающейся в ходе обучения (информация о неизвестных характеристиках окружающей среды, объекта регулирования и параметрах самой САУ).

В пассивных АСАУ контролируемые изменения (параметров, структуры) программно зависят от априорной информации, имеющейся на стадии проектирования.

В активных АСАУ контролируемые изменения зависят от текущей информации, получаемой в ходе штатной эксплуатации.

В АСАУ с разомкнутым контуром самонастройки программа настройки параметров определена заранее и так, чтобы система управления находилась в квазиоптимальном режиме при некоторых типовых, наиболее вероятных внешних или внутренних условиях.

На рис. 129 приведена схема обычной (неприспосабливающейся) САУ.

Рис. 129. Схема САУ

Воздействия f₁(t)…f₃(t) изменяют параметры W₀(s) объекта регулирования. Для того чтобы компенсировать эти изменения, т.е. обеспечить Ф(p)  const, управляют W₁(s).

Рис. 130. АСАУ с разомкнутым контуром самонастройки

В АСАУ с разомкнутым контуром отсутствует самоанализ эффективности осуществляемых ею контролируемых изменений.

Замкнутые АСАУ обладают способностью самоанализа, они имеют дополнительный замкнутый контур самонастройки.

W(S)

W_к`(S)

y

u_cc

u



y

Рис. 131. Функциональная схема устройства с разомкнутой цепью

В разомкнутой АСАУ (рис. 131) самонастройка осуществляется по изменениям характеристик системы и входного сигнала. Если (t) превышает заданное значение, корректирующее устройство W_k(s) изменяет параметры системы.

Замкнутая АСАУ с нелинейным элементом (рис. 132) обладает способностью изменять передаточный коэффициент прямой цепи таким образом, чтобы изменения W₀(s) оказывали минимум влияния на y(t).

Рис. 132. Схема замкнутой АСАУ с нелинейным элементом

Замкнутый контур САУ можно выполнить эквивалентным усилительному звену с передаточным коэффициентом близким к 1, следовательно, не зависит от W₀(s). При этом коэффициент усиления в прямой цепи должен быть очень большим. Желаемая динамика обеспечивается передаточной функцией фильтра Ф(s). Однако увеличение коэффициента усиления ограничено наступлением режима автоколебаний.

Возможны два варианта управления автоколебаниями:

• о граничение амплитуды автоколебаний (ри. 133, где a₃ – заданное значение автоколебаний).

y

Рис. 133. Структурная схема ограничения амплитуды автоколебаний

• поддержание коэффициента усиления на уровне, соответствующем границе автоколебаний (рис. 134).

Рис. 134. Структурная схема поддержания коэффициента усиления автоколебания