СИСТЕМЫ

Самонастраивающиеся системы (СНС) принято классифицировать:

- по виду оптимизируемых параметров;

- по способу определения оптимальных значений параметров.

По первому признаку СНС делятся на системы, изменяющие параметры управляющего сигнала, и системы, изменяющие параметры самого устройства управления. Изменение параметров системы управления приводит, как правило, к изменению ее динамических свойств, поэтому СНС, способные осуществлять контролируемые изменения параметров системы с целью получения оптимальных в некотором смысле динамических свойств, получили название динамических. Системы, воздействующие на параметры управляющего сигнала, способны лишь изменять положение рабочей точки на статической характеристике, т.е. обеспечивать оптимальный статический режим работы (поэтому их и называют статическими). Наивыгоднейший режим работы при этом соответствует, как правило, точке экстремума статической характеристики или функции качества, поэтому статические СНС называются также экстремальными.

По способу определения оптимальных значений параметров СНС делятся на поисковые и беспоисковые (аналитические, вычислительные). В поисковых системах, используя специальные пробные воздействия, задают отклонения варьируемых параметров и измеряют соответствующее изменение показателя качества. Затем, анализируя эту информацию, меняют параметры в направлении, приводящем к нужному значению показателя качества. В беспоисковых системах требуемые значения параметров устанавливают расчетным путем.

Динамическими называют СНС, обладающие свойством автоматически изменять в процессе работы параметры регулятора с целью сохранения заданных показателей качества и эффективности управления при произвольно изменяющихся внешних условиях.

Динамические СНС классифицируются по различным признакам. Например, по виду изменяющего фактора, обусловливающего применение элементов самонастройки, динамические СНС делятся на системы, самонастраивающиеся по изменяющимся сигналам внешних воздействий (отражающими изменение среды, в которой действует управляемый объект), по динамическим характеристикам объектов, которые могут изменяться, и комбинированные.

По способу поиска оптимальных значений параметров динамические СНС делятся подобно экстремальным СНС на аналитические беспоисковые, поисковые и комбинированные и т.д.

Динамические СНС (рис.1) имеет основной контур регулирования, образованный регулятором (Р), объектом (О) и главной обратной связью (ГОС), и контур самонастройки. Регулятор (а иногда также объект и главная обратная связь) содержит изменяемую часть, на которую воздействует контур самонастройки. В состав контура самонастройки входят устройство оценки процессора (УОП), устройство оценки входных сигналов (УОВС), вычислительное устройство (ВУ) и исполнительный элемент (ИЭ).

В системах с нелинейным регулятором (Р) сигнал от контура самонастройки может быть подан непосредственно на вход регулятора. За счет изменения параметров нелинейного регулятора при различных сигналах на его входе происходит косвенная «самонастройка» системы, такую самонастройку называют пассивной (или сигнальной). Самонастройка, при которой ИЭ непосредственно воздействует на параметры регулятора (или объекта или главной обратной связи) называется параметрической (или активной).

Устройство оценки процесса (УОП) называют также анализатором динамических свойств объекта, в зависимости от конкретной реализации УОП определяет переходные, частотные или корреляционные функции объекта управления или его передаточную функцию. УОВС, которое называют также анализатором воздействий, определяет причину отклонения процесса от оптимального.

Вычислительное устройство на основе информации, поступающей от УОВС и КОП, вырабатывает решение об изменении параметров СНС. В качестве ВУ в зависимости от ситуации может использоваться простейший вычислитель, микропроцессор или достаточно мощная ЭВМ.