Понятие о параметрическом синтезе систем автоматического управления

Синтез называют параметрическим, если заданы топология системы, структуры операторов, конкретизирована часть параметров и установлены пределы изменения для остальных. Задача параметрического синтеза часто сводится к расчету настроек регуляторов промышленной автоматики, когда закон регулирования уже выбран. Решение и других задач синтеза систем автоматического управления – обеспечение инвариантности к возмущениям, стабилизации объектов – завершается этапом параметрического синтеза. Этот этап характеризуется относительно малой исходной неопределенностью: на предыдущих этапах проектирования приняты принципиальные решения о точках съема текущей информации и приложения воздействий на объект, выбраны алгоритмы переработки информации, конкретизирована часть параметров и установлены допустимые пределы для других.

К системам автоматического управления предъявляется совокупность требований – инвариантность к воздействиям, устойчивость движений, малая чувствительность к вариациям операторов. Установившиеся и переходные, основные и дополнительные процессы количественно характеризуются показателями качества. При параметрическом синтезе преобладает тенденция к взвешенному учету всей совокупности требований к поведению систем автоматического управления.

Процессыопределения алгоритмической и функциональной структур всей системы тесно переплетаются друг с другом. Нередко их приходится выполнять по несколько раз, чередуя между собой. Окончательное решение о структуре системы принимается, как правило, на основе компромисса между точностью и качеством, с одной стороны, и простотой и надежностью, с другой. Заключительным этапом проектирования системы управления является параметрическая оптимизация – расчет настроечных параметров выбранных регуляторов.

После решения задачи синтеза обычно выполняют анализ синтезированной системы: проверяют, обладает ли система необходимыми показателями точности, устойчивости и качества. На всех этапах синтеза и анализа систем целесообразно применение аналоговых и цифровых вычислительных машин. Моделирование систем на вычислительных машинах позволяет исследовать большое количество вариантов структур и параметров и тем самым существенно ускорить решение задачи синтеза.