Поисковые СНС с оптимизацией качества управления

Как отмечалось выше (п.9.1), по способу настройки СНС можно разделить на СНС с настройкой по внешним воздействиям и СНС с настройкой по характеристикам ОУ.

В обоих случаях поисковые СНС вначале определяют градиент от критерия оптимальности, а потом по его значению движется к экстремуму. Наиболее часто в поисковых СНС для определения градиента используется метод синхронного детектирования, а для движения к экстремуму - метод градиента.

1. Поисковые СНС с настройкой по внешним воздействиям.

Такие СНС часто строят по замкнутой схеме, аналогичной аналитическим СНС (см. рис. 1.11, б), но вместо анализа ошибок минимизируют некоторый критерий вторичной оптимизации , зависящий от ошибки .

Пусть критерий вторичный оптимизации описывается выражением

. (12.28)

Этот интеграл соответствует интегралу свёртки. Для технической его реализации необходимо значение ошибки возвести в квадрат, и подать на вход апериодического звена первого порядка с передаточной функцией . В соответствии с вышеизложенным схему поисковой СНС с настройкой по внешним воздействиям можно изобразить в виде рис.12.3.

 

Рисунок 12.3 - Структурная схема поисковой СНС с настройкой по внешним воздействиям

 

Описание схемы: ошибка измеряется, возводится в квадрат и подаётся на вход апериодического звена , на выходе которого получается критерий вторичной оптимизации . С генератора гармонических колебаний на УУ подаются колебания, изменяющие настаиваемые параметры , , …, на величину , , …, . Эти же поисковые гармонические колебания подаются и на умножитель синхронного детектора СД. С помощью фильтров сигнал, равный произведению на , усредняется и умножается на коэффициент . Согласно формуле (12.27), на выходе фильтров синхронных детекторов СД образуются составляющие градиента , которые после интеграторов будут представлять варьируемые параметры УУ .

2. Поисковые СНС с настройкой по характеристикам ОУ.

В таких СНС наиболее часто используют эталонную модель. В случае эталонной модели критерий вторичной оптимизации является функцией от сигнала рассогласования между выходами модели и реальной системы .

Пусть . Тогда схема поисковой СНС с настройкой по характеристикам ОУ может быть представлена в виде, приведенном на рис. 12.4.

 

Рисунок 12.4 – Структурная схема поисковой СНС с настройкой по характеристикам ОУ

 

Описание схемы: на вход модели с передаточной функцией подаётся сигнал ошибки управления . Разность выходных сигналов модели и реальной системы возводится в квадрат, т.е. определяется критерий оптимальности (11.6) . С помощью синхронных детекторов СД, работа которых подробно описана в предыдущей схеме (рис. 12.3), определяются компоненты градиента ,используя метод градиента (12.4):

.

УУ представляет собой параллельное соединение -цепей, содержащих корректирующие устройства и усилители с настраиваемыми коэффициентом передачи .