ГЛАВА XX. АНАЛИТИЧЕСКИЕ САМОНАСТРАИВАЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
В предыдущей главе были рассмотрены поисковые адаптивные системы, в которых контролируемые изменения свойств системы производятся в результате поиска условий экстремума.
Процесс поиска требует некоторого промежутка времени. Поэтому поисковые системы обычно применяются в тех случаях, когда экстремальное значение показателя цели управления (например, расхода горючего, к.п.д. и т. д.) изменяется сравнительно медленно, т. е. когда оптимальный режим работы системы является квазистатическим. При этом для реализации процесса поиска необходимо располагать техническими средствами, позволяющими измерять показатель цели управления.
В настоящей главе рассматривается другой класс адаптивных систем, называемых аналитическими (или вычислительными) самонастраивающимися системами. В этих системах контролируемым изменениям подвергаются параметры управляющей части (или регулятора). Они называются аналитическими потому, что контролируемые изменения производятся при помощи вычислений или логических операций, основанных на анализе действительных внешних и внутренних условий работы системы, анализа требуемых (или оптимальных) условий ее работы и их сравнения. Так как в аналитических самонастраивающихся системах контролируемые изменения определяются на основе вычислений, требующих часто значительно меньше времени, чем поиск, то они могут применяться в тех случаях, когда требуемый или оптимальный режим работы системы зависит от ее динамических свойств.
Таким образом, если поисковые системы предназначены для осуществления самонастройки преимущественно в статике, то аналитические системы предназначены для осуществления самонастройки в динамике.
В случае аналитических самонастраивающихся систем необходимость в непосредственном измерении показателя цели
управления (например, текущей, конечной или среднеквадратической ошибки) на заданном интервале времени отпадает, так как эстремальное значение этого показателя определяется косвенно из анализа внешних и внутренних условий. Но зато возникает необходимость в технических средствах, способных производить такой анализ.
Итак, аналитической, или вычислительной, самонастраивающейся системой будем называть такую адаптивную систему, в которой контролируемые изменения параметров производятся при помощи вычислений, не требующих поиска, в результате анализа текущих внешних и внутренних условий ее работы.
Очевидно, что аналитические самонастраивающиеся системы можно рассматривать как системы, обладающие свойством автоматически производить свой собственный синтез при заданной структуре в реальных условиях работы.
В первом параграфе главы рассматриваются основные принципы построения, структурные схемы и типовые алгоритмы аналитических самонастраивающихся систем.
Во втором параграфе дается постановка задачи синтеза и обосновывается способ приближенного ее решения, состоящий в формировании составных частей алгоритма с последующим их объединением.
В следующих параграфах рассматриваются составные части алгоритмов самонастройки и приводятся примеры. Последний параграф посвящен спектральному принципу построения аналитических самонастраивающихся систем, не связанному с предположением о квазистационарности системы и внешних воздействий.
