АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР

АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР
Полезная модель относится к цифровым системам )авления и может быть нснользована в качестве адаптивного регулятора в автоматических системах управления нестационарными объектами, в стрз ктуре шш параметрах которых присутствуют аспекты неопределенности.
Известна структура адаптивной системы на основе самооптимизирующегося регулятора (Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.350), включающая в себя регулятор основного контура, блоки идентификации объекта и расчета регулятора и суммирующее устройства.
Педостатком известной структуры является невозможность ее применения в системах управления неопределенными объектами, что объясняется чрезвычайной сложностью использования методов прямой или косвенной идентификации объектов в условиях, когда структура или параметры нестационарного объекта в процессе функционирования подвергаются непредсказуемым девиациям.
В качестве прототипа выбрана структура адаптивной системы управления с эталонной моделью (Изерман Р. Цифровые системы управления: Пер. с англ. - М.: Мир, 1984, стр.350), включающая в себя регулятор основного конMKHG05B13/00
тура, блоки эталонной модели и расчета регулятора основного контура и суммирующие устройства.
Недостатком прототрша является его повышенная чувствительность к возмущающим воздействиям и номехам. Это объясняется тем, что эталонная модель реализуется ориентируемой на онределенные воздействие, и все иные воздействия могут искажать нроцесс самонастройки. Возникающая в таком случае необходимость сигнальной гобирательности в работе системы и использования весьма сложных эталонных моделей либо существенно усложняет реализацию изначально простого принципа построения адаптивных систем, либо ограничивает область их применения. Кроме того, описание самой эталонной модели в условиях неопределенной и непредсказуемо изменяющейся структуры объекта и характера внешних воздействий является достаточно сложной задачей вероятностного характера, рещение которой в рамках классического математического аппарата найти очень сложно.
Предлагаемой полезной моделью рещается задача совершенствования классических адаптивных систем управления.
Технниеский резу.11ьтат от использования полезной модели заключается в возможности максимально простой реализации адаптивных систем управления неопределенными объектами при использовании нечетких корректрфующих устройств.
Указанный технический результат достигается тем, что в адаптивном регуляторе, содержащем регулятор основного контура и входное суммирующее устройство в основном контуре, и эталонную модель, суммирующее устройство и блок расчета регулятора основного контура в контуре самонастройки регулятор основного контура выполнен в виде нечеткого корректирующего устройства, входными координатами которого являются ошибка по регулируемой координате и скорость ее изменения, с введенным дифференцирующим устройством, подключенным между выходом входного суммирующего
.
устройства и вторым входом нечеткого корректирующего устройства; эталонная модель объекта выполнена в виде функционального преобразователя, подключенного между выходом входного суммирующего устройства и первым входом С)пу1мирующего устройства в контуре самонастройки; второй вход сзпммирующего устройства в контуре самонастройки подключен к выходу дифференцирующего устройства; блок расчета регулятора основного контура выполнен в виде дополнительно введенного суммирующего устройства, подключенного между выходом входного суммирующего устройства и первым входом нечеткого корректирующего устройства.
На чертеже показана структ)фная схема адапгивного регулятора, содержащего входное суммирующее устройство 1; суммирующее устройство 2 в контуре самонастройки; регулятор основного контура 3, выполненный в виде нечеткого корректирующего устройства, входными координатами которого
ЯВЛЯЮТСЯ ошибка по регулируемой координате и скорость ее изменения; эталонную модель объекта, выполненную в виде функционального преобразователя 4, подключенного между выходом входного сз м1фующего устройства и первым входом суммирующего устройства в контуре самонастройки; дифференцирующее устройство 5, подключенное между выходом входного суммирующего устройства и вторым входом нечеткого корректирующего устройства; блок 6 расчета регулятора основного контура, выполненный в виде суммирующего устройства, подключенного между выходом входного суммирующего устройства и первым входом нечеткого корректирующего устройства.
Принцип работы предлагаемого регулятора заключается в следующем: Сигнал задания Uy сравнивается во входном суммирующем устройстве 1 с сигналом обратной связи У. Полученный сигнал опшбки по регулируемой координате s преобразуется с помощью функционального преобразователя 4 в сигнал, пропорциональный желаемой динамике переходного процесса d8/dt en5 который, сравниваясь в суммирующем устройстве 2 в контуре самонастройки с производной de/dt преобразуется в сигнал коррекции укор. Вектор входных переменных нечеткого корректирующего устройства, элементами которого являются сигнал s, снимаемый с выхода блока расчета регулятора основного контура 6 и сигнал ds/dt, снимаемый с выхода дифференцирующего устройства 5 преобразуется в сигнал управления объею-ом U, алгоритм изменения которого предопределяет поведение системы управления в целом.
Предлагаемый вариант решения системы з авления неопределенными объектами позволяет на новом уровне подойти к реализации адаптивных систем управления, объединяя в себе простоту, свойственную классическим беспоисковым системам управления на базе эталонных моделей с высокой устойчивостью к изменениям параметров объекта регулирования, присущую регуляторам, построенным с применением концепций нечеткой логики.