Улучшение качества оценивания состояния объекта управления адаптивными средствами

Поскольку синтезированная ранее следящая система с модальным регулятором и наблюдателем не обладает свойством робастности, то исследуем, нельзя ли применить какой-либо другой подход к синтезу системы, который обеспечил бы как желаемые (заданные) динамические характеристики следящей системы, так и робастность этой системы в отношении ее динамических свойств, то есть способность системы сохранять в некоторых пределах значения определенных показателей качества (например, показателей качества ее динамических характеристик) при ограниченных возмущениях в математическом описании объекта управления (здесь - возмущениях неопределенных параметров объекта).

Однако у проблемы робастности модального управления есть еще один аспект, связанный с необходимостью использования наблюдателя состояния. Поскольку наблюдатель рассчитывается исходя из номинальных значений неопределенных параметров объекта управления, а фактические значения этих параметров могут отличаться от номинальных, то оценки переменных, вырабатываемые наблюдателем, также будут искажаться, т. е. отличаться от истинных значений этих переменных. Это приводит к дополнительному искажению переходных характеристик системы с модальным регулятором и наблюдателем.

Таким образом, для повышения робастных свойств системы необходимо одновременное решение двух задач: 1) повышение робастных свойств («робастификация») самого закона модального управления за счет изменения назначаемой (желаемой) динамики системы; 2) улучшения оценок, вырабатываемых наблюдателем.

Начнем со второй задачи. В качестве возможного средства ее решения попробуем применить метод адаптивного управления. Введем в схему наблюдателя цепь сигнальной адаптации с нелинейным элементом типа знаковой функции (реально - функции насыщения). Структурная схема системы с модальным регулятором, и адаптивным наблюдателем приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Структурная схема системы с модальным регулятором, наблюдателем и сигнальной адаптацией

Коэффициенты в схеме с сигнальной адаптацией подберем с помощью пакета NCD так, чтобы снизить влияние наблюдателя, уменьшить отличие динамики возмущенной системы от динамики системы с номинальными параметрами и улучшить оценки, вырабатываемые наблюдателем.

Инструментальный пакет Nonlinear Control Design Blockset [7] предоставляет в распоряжение пользователя графический интерфейс для настройки параметров динамических объектов, обеспечивающих желаемое качество переходных процессов. При помощи данного инструмента можно настраивать параметры нелинейной Simulink-модели, в качестве которых может быть заявлено любое количество переменных, включая скаляры, векторы и матрицы. Пакет Nonlinear Control Design Blockset в Matlab 7.0.1 встроен в пакет Simulink Response Optimization.

Для того чтобы улучшить оценки, вырабатываемые наблюдателем, используем блок Signal Constraint. Качество оценивания переменных , и различно: чем дальше мы уходим от переменной в сторону , тем сильнее отличаются переходные характеристики, тем хуже становятся оценки. Самая худшая оценка по переменной .

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Другое по теме:

Разработка принципиальной электрической схемы AM передатчика и расчет ВЧ генератора на транзисторе
Радиоприёмными устройствами называются радиотехнические аппараты, служащие для генерирования, усиления по мощности и модуляции высокочастотных колебаний, подводимых к антенне и излучаемых в пространство. Тр ...

Исследование робастных свойств систем с модальным управлением
При проектировании многих электромеханических систем часто приходится учитывать явления механической нежёсткости соединения приводного двигателя и исполнительного механизма, например в следящих приводах антенн самолетных бор ...

©  www.techvarious.ru - 2020