Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Методи синтезу регуляторів з сучасної ТАК




Сучасний період розвитку теорії управління характеризується постановкою і рішенням завдань, що враховують неточність наших знань про об'єкти управління і зовнішніх обурень, що діють на них. Завдання синтезу регулятора і оцінювання стану з урахуванням невизначеності в моделі об'єкту і характеристиках вхідних дій є одними з центральних в сучасній теорії управління. Їх важливість обумовлена передусім тим, що практично у будь-якому інженерному завданні конструювання САУ є присутньою невизначеність в моделі объекта і в знанні класу вхідних обурень.

Модель реальної фізичної системи завжди буде неточною з наступних причин:

- зміна параметрів системи через ті або інші обставини;

- динамічні властивості, не враховані в моделі;

- зміна робочого режиму;

- шум датчика;

- непередбачувані зовнішні обурення.

В результаті проектувальник, перед яким стоїть завдання синтезу високоякісної системи управління через вказані обставини вимушений шукати рішення в класі робастных систем. Метою синтезу робастной системи управління є гарантія стійкості і необхідної якості незалежно від погрішностей виміру і зміни параметрів моделі. Система, що має стійкість і необхідну якість управління незважаючи на істотні невизначеності (невизначеність кінцевих розмірів (наприклад, завдання коефіцієнтів диференціального рівняння где и – дифференциальные операторы, интервалами с фиксированными границами) на відміну від нескінченно малих неопределенностей(які досліджуються за допомогою функцій чутливості)) в описі моделі називається робастной.

У літературі прийнято виділяти два характери неточності опису(неопределенностей) в моделі об'єкту:

- параметричні обурення(невизначеності), пов'язані з неточністю завдання коефіцієнтів диференціального рівняння;

- структурні обурення(невизначеності), пов'язані з неточністю завдання порядку диференціального рівняння.

Другий спосіб опису невизначеності системи, очевидно, є загальнішим і включає перший як окремий випадок.

Найбільш перспективними видаються методи -управления, методи, грунтовані на принципі виключення нуля, а також методи побудови меж області стійкості в просторі параметрів об'єкту, що розвиваються в роботах Неймарка Ю. И., а також в роботах Аккермана. Для зручності подальшого викладу представляється доцільним привести тут основні положення перерахованих методів.

Теорема Харитонова. Цей результат, що дістав в літературі назву "Теореми Харитонова" уперше був опублікований в 1978 році в роботі Харитонова В.Л.

У вказаній роботі розглядалося завдання дослідження стійкості(гурвицевости) сімейства поліномів виду:A (s)={A (s) = a 0 + a 1 s + … + an sn, ai >0, £ ai £ , i = 0, …, n -1 }. (1.22)

Сімейство(1.22) в літературі іменується інтервальним поліномом.

Твердження 1(теорема Харитонова). Сімейство(1.22) гурвицево тоді і тільки тоді, коли гурвицевы наступні чотири поліноми

A1 (s) = + s + s 2 + s 3 + …,

(1.23)
A2 (s) = + s + s 2 + s 3 + …,

A3 (s) = + s + s 2 + s 3 + …,

A4 (s) = + s + s 2 + s 3 + ….

Поліноми(1.23) в літературі дістали назву поліномів Харитонова.

Теорема Харитонова чудова двома моментами:

1)вона уперше встановила властивості робастной стійкості(гурвицевости) з точністю до необхідних і достатніх умов;

2)дослідження інтервального полінома зводиться до дослідження гурвицевости 4-х поліномів c точно певними коефіцієнтами(поліномів Харитонова).

Особливо слід зазначити, що у багатьох роботах робилися спроби отримати подібні результати для матриць, коефіцієнти яких призначені інтервалами суть результатів яких можна звести до наступного: в загальному випадку не вдається вказати кінцевого числа матриць таких, що їх гурвицевость гарантувала б гурвицевость усіх матриць із заданого сімейства.

 

Принцип виключення нуля. У роботах Цыпкина Я. З. і Поляка Б. Т. був сформульований загальний підхід до дослідження робастной стійкості і робастного якості управління при досить довільному способі завдання параметричній невизначеності, що дістав назву в літературі принципу виключення нуля. Коротко, суть цього методу полягає в наступному.

Нехай характеристичний поліном досліджуваної системи має вигляд:

, (1.24)

де вектор коеффіцієнтів належать де якій одинзв'язній множині , що лежить в напівпросторі :

, . (1.25)

Система вважається робастно стійкою, якщо усі корені усіх поліномів(1.24),(1.25) лежать в лівій напівплощині: , . Розглянемо (1.24) при (здесь ); множина значень на комплексній площині при фіксованому , коли коэфіцієнти приймають значення з (1.25) позначимо :

.

Хай ,

- "необурений" поліном.

Твердження 2. Система робастно стійка тоді і тільки тоді коли гурвицев и для усіх .

Це твердження іноді іменується в літературі принципом виключення нуля.

Методи -керування стосовно дослідження властивостей робастной стійкості в цілому зводяться до наступного результату.

Розглянемо замкнуту систему управління, що складається з об'єкту управління і регулятора; нехай передатна функція об'єкту має вигляд:

, (1.26) тут за позначена передатна функція необуреного об'єкту, а:

, (адаптивний тип невизначеності),

, (мультипликативний тип невизначеності).

Передбачається, що передатна функція замкнутої системи з номінальним об'єктом і регулятором

стійка; використовуючи(1.26) запишемо рівняння замкнутої системи (; ) з урахуванням невизначеності:

, (1.27)

.

Твердження 3. Системи(1.27) стійкі, якщо виконуються відповідно умови

, (1.28)

.

Тут за обозначена –норма оператора , яка визначена наступним чином

, .

З співвідношень (1.28) витікають наступні обмеження на і :

,

.

Викладений критерій має велику спільність формулювання, він дозволяє із загальних позицій розглядати в моделі об'єкту разом з параметричною структурною невизначеністю. Проте за цю спільність доводиться платити достатністю критерію(1.28) (тут доречно порівняти цей критерій з відомим з курсу теорії автоматичного управління критерієм Найквіста).

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-02; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 358 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Чтобы получился студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без мяса и развести водой 1:10 © Неизвестно
==> читать все изречения...

2432 - | 2320 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.015 с.