3 Самонастраивающиеся системы со стабилизацией качества управления

В СНС со стабилизацией качества благодаря процессу адапта­ции поддерживается с определенной точностью значение выбранного критерия качества на заданном уровне. Критериями качества могут служить, например:

- динамические характеристики системы (перерегулирование σ, время регулирования t_рег., число колебаний переходного процесса п и т.д.);

- косвенные показатели качества (интегральные оценки и т.п.);

- статистические характеристики (математическое ожидание, дисперсия и т.д.).

4. Способы формирования эталонных характеристик системы

1. Аналитический способ;

2. С помощью эталонной модели.

Рассмотрим подробнее указанные способы. Для этого введем следующие обозначения:

J(t) - показатель качества работы системы;

g(t) - задающее воздействие на систему;

х(t) - выходная координата системы;

U(t) - управляющее воздействие основного контура;

V(t) - управляющее воздействие контура адаптации;

f(t) - возмущающее воздействие.

1. Аналитический способ.

Здесь отклонения критерия качества ΔJ поступают на регулятор адаптивного контура (РАК), где формируется сигнал управления V(t) на основной контур системы.

2. С помощью эталонной модели.

5. Снс стабилизации ачх с эталонной моделью

Принцип работы системы основан на свойстве амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) менять свое положение на графике по вертикали при изменении коэффициента усиления разомкнутой системы (сама АЧХ при этом не меняет своего вида).

Ф

Ап(ωпр)

А(ωпр)

ункциональная схема системы представлена на следующем рисунке.

АРОК

На вход модели и реальной системы с генератора G подаются пробные гармонические колебания небольшой амплитуды с частотой ω_пр. На выходе системы и модели будут наблюдаться периодические колебания, являющиеся реакцией на пробные воздействия с той же частотой ω_пр. С выхода модели сигнал подается на устройство выде­ления модуля (выпрямитель).

С выхода реальной системы сигналы поступают сначала в узкополосный фильтр Ф, настроенный на частоту ω_пр. Это необходимо для того, чтобы выделить полезный с точки зрения адаптации сигнал (т.к. есть ещё рабочий сигнал g(t)). Сигналы на выходе выпрямителей будут равны значениям АЧХ модели и системы на ω_пр. На выходе элемента сравнения образуется сигнал ошибки, пропорциональный ΔA. В качестве регулятора адаптивного контура (РАК) можно вос­пользоваться, например, интегрирующим звеном и с его помощью формировать сигнал управления на адаптивный регулятор основного контура (АРОК).

Сумматор РАК необходим для нормальной работы системы в модели в момент включения, когда сигнал на выходе интегратора ра­вен нулю. В процессе работы сигнал на выходе интегратора растет, если e_a>0, уменьшается, если e_a<0, и постоянен, если e_a=0. Сигнал V(t) подстраивает основной контур системы так, чтобы АЧХ модели и ре­альной системы совпадали на частоте ω_пр.