12.3. БЕСПОИСКОВЫЕ САМОНАСТРАИВАЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ
Беспоисковые системы представляют собой наиболее многочисленный класс самонастраивающихся систем. Основное их назначение заключается в поддержании оптимальных или заданных динамических свойств АУ при непредвиденных изменениях параметров объекта или входных воздействий.
На рис. 12.9 приведена одна из возможных классификаций беспоисковых самонастраивающихся систем. В основу классификации положен ряд признаков, определяемых назначением, целью, динамическими и статическими особенностями системы.
По функциональному назначению беспоисковые самонастраивающиеся системы разделены на системы стабилизации, следящие системы и системы программного регулирования. По существу это связано с тем, что любая обычная система, которая принадлежит к одному из указанных трех типов, при определенных условиях (неопределенность характеристик объекта) может проектироваться как самонастраивающаяся. Целевое назначение определяется критерием качества, положенным в основу работы системы.
В самонастраивающихся системах может быть использован любой из применяемых в теории регулирования критериев качества (устойчивость, точность, инвариантность и т. д.). В частности, в процессе самонастройки параметры регулятора могут автоматически перестраиваться с целью обеспечения заданного запаса устойчивости при неконтролируемых изменениях параметров объекта.
В соответствии с критерием инвариантности параметры регулятора настраиваются для непрерывного удовлетворения условиям инвариантности, которые могут нарушаться вследствие изменения характеристик объекта.
По характеру используемой для самонастройки информации беспоисковые системы можно разделить на системы с настройкой характеристикам объекта и по входному сигналу. Системы с самонастройкой по характеристикам объекта применяются в случаях, когда целью самонастройки является удовлетворение заданному критерию при изменении характеристик объекта. Системы с самонастройкой по входному сигналу используются в тех случаях, когда целью самонастройки является обеспечение максимальной точности при изменении характеристик входного сигнала.
Рис. 12.9. Классификация беспоисковых самонастраивающихся систем
В первом случае сначала определяются текущие динамические характеристики объекта, во втором случае — характеристики входного сигнала.
По количеству настраиваемых параметров беспоисковые системы делятся на однопараметрические (одномерные) и многопараметрические (многомерные).
Информация о динамических характеристиках объекта в самонастраивающихся системах получается в результате обработки входных и выходных сигналов объекта. При этом могут быть использованы сиг налы, которые имеют место в режиме нормального функционирования системы, или же сигналы, которые возникают в системе при возбуждении ее специальными пробными воздействиями.
По способу преобразования и передачи сигналов беспоисковые самонастраивающиеся системы делятся на непрерывные и дискретные.
По способу формирования сигнала, который анализируется на первом этапе процесса самонастройки, выделяют системы с моделью и без модели. В системах без модели выходные координаты объекта непосредственно или же через устройство формирования показателя
качества подаются в анализатор. В системах с моделью выходные коордйнаты объекта О предварительно сравниваются с выходными сигналами модели М (рис. 12.10). При этом целью самонастройки является поддержание динамических процессов в основном контуре системы достаточно близкими к процессам, протекающим в модели.
Для получения информации о характеристиках объекта в беспоисковых самонастраивающихся системах могут анализироваться как временные, так и частотные характеристики.