Адаптивне управління

Адаптивне управління - сукупність методів теорії управління, що дозволяють синтезувати системи управління, які мають можливість змінювати параметри регулятора або структуру регулятора в залежності від зміни параметрів об'єкта управління або зовнішніх збурень, діючих на об'єкт управління. Подібні системи управління називаються адаптивними. Адаптивне управління широко використовується в багатьох додатках теорії управління.



1. Класифікація адаптивних систем

За характером змін в керуючому пристрої адаптивні системи ділять на дві великі групи:

самоналагоджувальні (змінюються тільки значення параметрів регулятора)
самоорганізуються (змінюється структура самого регулятора).

За способом вивчення об'єкта системи діляться на

пошукові
безпошукове.

У першій групі особливо відомі екстремальні системи, метою управління яких є підтримання системи в точці екстремуму статичних характеристик об'єкта. У таких системах для визначення керуючих впливів, які забезпечують рух до екстремуму, до керуючого сигналу додається пошуковий сигнал. Безпошукове адаптивні системи управління за способом отримання інформації для підстроювання параметрів регулятора діляться на

системи з еталонною моделлю (ЕМ)
системи з ідентифікатором, в літературі іноді називають, як системи з настроюваної моделлю (НМ).

Адаптивні системи з ЕМ містять динамічну модель системи, що володіє необхідною якістю. Адаптивні системи з ідентифікатором діляться за способом управління на

прямий
непрямий (зовнішній).

При непрямому адаптивному управлінні спочатку робиться оцінка параметрів об'єкта, після чого на підставі отриманих оцінок визначаються необхідні значення параметрів регулятора і проводиться їх підстроювання. При прямому адаптивному управлінні завдяки врахуванню взаємозв'язку параметрів об'єкта і регулятора виробляється безпосередня оцінка і підстроювання параметрів регулятора, ніж виключається етап ідентифікації параметрів об'єкта. За способом досягнення ефекту самонастроювання системи з моделлю діляться на

системи із сигнальною (пасивної)
системи з параметричною (активної) адаптацією.

У системах із сигнальною адаптацією ефект самонастроювання досягається без зміни параметрів керуючого пристрою за допомогою компенсуючих сигналів. Системи, що поєднують в собі обидва види адаптації називають

комбінованими.

2. Застосування

Застосовується для управління нелінійної системою, і чи системою із змінними параметрами. До прикладів таких систем відносять, наприклад, асинхронні машини, транспортні засоби на магнітній подушці, магнітні підшипники і т.п. Серед механічних систем можна назвати інверсний маятник, підйомно транспортні машини, роботи, крокуючі машини, підводні апарати, літаки, ракети, багато видів керованої високоточної зброї і т.п.

Література

  • Єфімов Д. В., робастних і адаптивне управління нелінійними коливаннями. - СПб.: Наука, 2005. - 314с. ISBN 5-02-025093-7
  • Євланов Л.Г., самоналагоджувальна система з пошуком градієнта методом допоміжного оператора. Изв. АН СРСР, отн, "Технічна кібернетика", 1963, № 1.
  • Тюкін І. Ю., Терехов В. А., Адаптація в нелінійних динамічних системах, (Серія: Синергетика: від минулого до майбутнього), Санкт-Петербург: ЛКИ, 2008. - 384 с. ISBN 978-5-382-00487-7
  • KJ Astrom and B. Wittenmark, Adaptive Control, Addison-Wesley, 1989, 2d ed. 1994.
  • Юревич Е. І. Теорія автоматичного управління. - СПб.: БXB-Петербург, 2007. - 560С.