Модели в адаптивных системах

Из рассмотренных выше примеров видно, что в СНС исполь­зуются два вида моделей: модель-эталон системы и самонастраи­вающаяся модель (СНМ) объекта управления.

Первая модель определяет желаемые (эталонные) свойства системы регулирования как объекта адаптации.

Самонастраивающиеся модели объектов управления могут выполнять функции следующих устройств:

1) датчика динамических характеристик объекта управления, в частности, его параметров;

2) корректирующего устройства, используемого, например, в качестве упредителя Смита;

3) имитатора объекта, который может использоваться, напри­мер, в тренажерах.

При построении самонастраивающейся модели объекта управ­ления надо решить две задачи:

1) синтез модели объекта;

2) синтез автоматического управляющего устройства, которое будет эту модель настраивать.

Для решения первой задачи искомая характеристика объекта (весовая, передаточная функция и др.) представляется в виде сум­мы ортогональных функций, взятых с переменными весовыми коэффициентами с₁, с₂, ..., с_п, в частности, .

Ортогональность функций W_i(s) обеспечит независимость измене­ния указанных коэффициентов.

Для синтеза автоматического управляющего устройства, про­изводящего адаптацию синтезатора (модели ОУ), могут приме­няться различные принципы

1) поисковый;

2) беспоисковый замкнутый;

3) беспоисковый разомкнутый.

Поисковая самонастраивающаяся модель (рис. 47) включа­ет в себя С - синтезатор, ВУ - вычислительное устройство, АО - автоматический оптимизатор, который настраивает коэффициен­ты синтезатора так, чтобы критерий самонастройки J достигал своего минимума. Причем критерий J должен характеризовать отклонение выходного сигнала у(t) объекта управления ОУ от выходного сигнала синтезатора у_м(t).

Рис. 47

Беспоисковая замкнутая самонастраивающаяся модель объек­та управления (рис. 48) содержит вычислительное устройство ВУ, которое вычисляет отклонения v₁, v₂,…, v_n соответствующих коэффициентов с_1; с₂, ..., с_п, от их требуемых значений.

Рис.48

Эти отклонения поступают на блок настройки БН, состоящий из п интегральных регуляторов, которые изменяют коэффициен­ты c₁, ... , с_п до получения нулевых отклонений.

Беспоисковая разомкнутая самонастраивающаяся модель (рис. 49) имеет в своей основе вычислительное устройство ВУ. Оно по входному и выходному сигналам объекта управления ОУ определяет в результате

Рис.49

параметрической идентификации коэф­фициенты синтезатора С, причем последний можно использовать как имитатор или корректирующее устройство.

Лекция 10.