Адаптивное управление с ограничениями

Адаптивное управление с ограничениями. [c.243]

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ С ОГРАНИЧЕНИЯМИ. Системы, разработанные для применения в реальном производстве, были несколько проще (и дешевле), чем исследовательские системы АУ с оптимизацией. В производственных системах АУ накладывают ограничения на определенные измеряемые переменные, характеризующие процесс обработки тем самым устанавливаются пределы их изменений. В соответствии с этим, такие системы носят название систем АУ с ограничениями. Цель этих систем состоит в такой подстройке скоростей подачи и (или) резания, чтобы значения измеряемых переменных процесса удерживались не выше уровня заданных ограничений. В следующем подразделе описывается наиболее распространенный тип системы АУ с ограничениями, выпускаемой серийно. [c.244]

Новая система ограничений (3.2), (3.8), (3.4), (3.5) в сочетании с уравнением динамики РТК в разрешенной относительно управления форме (3.7) представляет собой обобщенную динамическую модель РТК- Эта модель играет важную роль не только при построении и оптимизации ПД РТК, но и при синтезе законов программного и адаптивного управления с учетом динамических особенностей РТК. Из свойств модели следует, что ПД Хр (/) должно удовлетворять ограничениям (3.2), (3.8). [c.61]

Затраты времени составляют около 90 мин. При другом способе достаточно задать ступенчатые изменения уставок при 1—0 и одновременно запустить адаптивный алгоритм с ограничениями на управляющие переменные в диапазоне —10% и -М0%. Переходные процессы, представленные на рис. 30.3.3, б, показывают, что система управления стабилизирует выходные переменные всего через 20 мин. Реакция системы на ступенчатое изменение уставки в момент 1=32 мин демонстрирует очень хорощее качество управления. На реализацию этого варианта требуется около 70 мин. На рис. 30. 3.3, в приведена реакция двумерной системы управления с подстройкой параметров на ступенчатое изменение уставки давления пара. Сравнение этих результатов с результатами, представленными на рис. 30.3.1, в (регуляторы с оптимизируемыми параметрами), показывает существенное улучшение качества регулирования, особенно температуры пара. При этом статическая ощибка и время установления уменьшаются от 4,2 до 1,3 К и от 50 до 25 мин соответственно, а регулирование давления происходит без перерегулирования. З от пример показывает, что использование регулятора о обратными связями по полному вектору состояния обеспечивает значительно более высокое качество управления, чем введение двух основных регуляторов с оптимизируемыми параметрами. Время, затрачиваемое на реализацию многомерного управления с подстрой- [c.508]

Следует также заметить, что ПД Хр t) как частное решение уравнения динамики (2.2) при некотором допустимом управлении и = Up (t) зависит от параметров g робота. В задачах программного управления предполагается, что эти параметры I [или их дрейф I (/)] известны. В следующей главе при синтезе адаптивного управления параметры I считаются неизвестными. В этом случае на класс ПД накладываются более жесткие ограничения, связанные с учетом структуры множества возможных значений параметров Qt. [c.52]

Эта оценка непосредственно вытекает из (3.50). Как видно из (3.54), предельная точность адаптивного терминального управления определяется соотношением (3.51). В тех случаях, когда функция F в уравнении динамики РТК (3.1) представима в виде (3.21), целесообразно воспользоваться либо вторым методом адаптивного управления (если измеряются как вектор состояний РТК X, так и его производная х), либо третьим методом (если измеряется только вектор состояний д ). При этом ПД Хр и его производная Хр должны строиться внутри заданных множеств и Qx с некоторыми запасами . Тогда автоматически будут выполняться конструктивные ограничения на состояния и управления, определяемые соотношениями (3.2) и (3.3). Следовательно, цель терминального управления (3.17) РТК будет достигнута с учетом имеющихся ограничений на состояния и управления [c.89]

К проектированию адаптивной системы программного управления приступают после того, как определено назначение РТК, т. е. указаны целевые условия и основные режимы работы оборудования. На начальном этапе автоматизированного проектирования разрабатывается подробное техническое задание на систему управления с указанием основных целей и задач управления, технических характеристик, конструктивных ограничений, типовых режимов работы, условий эксплуатации, класса неопределенности, требований по надежности и т. п. [c.91]

В другой серии экспериментов моделировался процесс точечной сварки по контуру. Так, в одном из экспериментов требовалось перевести схват последовательно в шесть точек, расположенных на окружности. При использовании сварочной головки массой 2 кг реализовывался неадаптивный режим управления, характеризующийся тем, что Л/(1, i < Л/ , i по всем обобщенным координатам. В этом случае система управления осуществила периодическое перемещение схвата манипулятора во все шесть заданных позиций с точностью е = 1 мм. По мере увеличения нагрузки в схвате до 5 кг реализовывался адаптивный режим управления, для которого I N ,i > Л/, i хотя бы по одной обобщенной координате. При точности позиционирования е 1 см произошло ие более двух коррекций управления по различным обобщенным координатам, а при точности е == 1 мм — не более четырех коррекций. Дальнейшее увеличение нагрузки в схвате манипулятора приводило либо к увеличению числа коррекций адаптивного управления (до нескольких десятков коррекций), либо к нарушению конструктивных ограничений на управление. [c.158]

Поэтому алгоритмы управления с подстройкой параметров следует использовать при медленных изменениях параметров объекта управления и при ограничениях по времени на расчет системы управления. Эти алгоритмы могут быть использованы для настройки алгоритмов с фиксированными параметрами или для создания адаптивного управления. [c.510]

Рис. 261. Схема адаптивного управления при токарной обработке с ограничением подачи и мощности

Пользователь станка с АУ получает ряд потенциальных преимуществ. Они зависят от конкретных производственных задач, и, очевидно, существует много ситуаций, когда применение адаптивных систем механической обработки не оправданно. Адаптивное управление успешно применялось при таких операциях, как фрезерование, сверление, нарезание резьбы, шлифовка и расточка. Оно также применялось и при токарной обработке, но с ограниченным успехом. Ниже перечислены некоторые преимущества, приобретаемые в результате успешного применения адаптивного управления. [c.247]

На рис. 5.18 показаны сборочные центры, оснащенные ПР с ограниченным числом степеней подвижности и адаптивным управлением. Робот оснащен сенсорной системой и взаимодействует со стационарным сборочным оборудованием. [c.242]

В КИР с адаптивным и интеллектуальным управлением программирование движений измерительной головки осуществляется в автоматическом режиме. При этом эталонная траектория измерительного наконечника задается аналитически или генерируется с помощью некоторого алгоритма, По этой траектории автоматически рассчитывается (а в ряде случаев оптимизируется) программное движение исполнительного механизма с учетом кинематических и динамических ограничений. [c.288]

Активные системы с динамикой модели ограничений и адаптивные механизмы управления [c.1204]

Параметры модели были определены с помощью рекуррентного метода наименьших квадратов, -При проектировании применялся критерий одношаговой оптимизации с весовыми ограничениями на управляющее воздействие. С помощью моделирования были изучены следующие особенности адаптивной системы управления [c.186]

Как мы уже видели, человек, выполняющий функции регулятора, ограничен по скорости (ширине полосы пропускания), усилию и смещению, точности и возможности справиться с управлением очень слабо демпфированными или неустойчивыми системами высокого порядка. Его рабочий цикл ограничен по времени, а стоимость жизнеобеспечения и обучения человека обычно высока. Тем не менее он имеет одно большое преимущество перед своими электромеханическими двойниками высокие адаптивные возможности. [c.269]

Замкнутые системы с адаптивным управлением (рис. 23.3, в) характеризуются тремя потоками информации. Два потока — как в обычной замкнутой системе, третий поток от датчиков (Д), с помощью которых регистрируется информация об износе режущего инструмента, изменении силы резания, деформациях технологической системы. Корректирование при управлении приводами согласно данным, получаемым от датчиков, осуществляется двумя методами. Первый метод применяется с целью ограничения контролируемых параметров по предельно допустимым значениям — замкнутая адаптивная система предельного регулирования. Второй метод основан на оптимизации процесса обработки по выбранному критерию—самонрисносабливающиеся системы. Второй метод является более сложным и дорогостоящим. [c.420]

При использовании систем автоматического регулирования, адаптивного управления и автоматической компенсации погрешностей необходимо отрабатывать малые перемещения с большой точностью. Основным источником погрешностей при малых перемещениях является переменность сил трения. В условиях смешан- ного трения имеет место весьма существенное различие в силе трения при трогании и последующем движении с нарастанием скорости. При малых скоростях заданного движения и ограниченной жесткости привода вместо непрерывного движения исполнительный узел станка будет перемещаться прерывисто, периодическими скачками. [c.240]

Андреев С.П. Синтез процедур адаптивной идентификации моделей ограничений активных элементов / Механизмы управления социальноэкономическими системами. М. Институт проблем управления, 1988. С. 32 - 36. [c.1204]

Для выполнения сформулированных целевых услови11 необходимо синтезировать закон управления и = и (t, х, т) с обратной связью по вектору состояний дг и с самонастройкой параметров т. Этот закон, естественно, не должен зависеть от неизвестных параметров Q и возмущений л Q . Если синтезированный закон управления и алгоритм адаптации обеспечивают достижение цели управления для любых значений и я из класса неопределенности Qj, то реализующую их систему управления РТК будем называть адаптивной в классе Q j. При синтезе и расчете адаптивных законов управления его структура и параметры должны быть выбраны так, чтобы гарантировать выполнение конструктивных ограничений на состояния и управления на всем рассматриваемом интервале движения. [c.65]

Резюмируя вышеизложенное, можно утверждать если регулятор имеет достаточно большой запас устойчивости (т. е. параметр у достаточно велик), точность эстиматора и быстродействие адаптатора достаточно велики (т. е. достаточно малы параметры б и 0), то синтезированные законы адаптивной стабилизации ПД обеспечивают достижение цели управления (3.16) с любой наперед заданной точностью е при соблюдении конструктивных ограничений (3.2) и (3.3) в заданном классе неопределенности (3.4), (3.5). [c.88]

ПМК Ремиконда имеет 64 аналоговых и 128 дискретных входных каналов и 64 выходных канала, причем опрос аналоговых датчиков производится мультиплексором под управлением микропроцессора. Поэтому на базе этого ПМК можно конструировать сложные многоканальные адаптивные регуляторы для РТК. Каждый управляемый канал имеет восемь аналоговых и дискретных входов и два выхода — аналоговый, сопрягаемый с исполнительным приводом, и дискретный, свидетельствующий о нарушении конструктивных ограничений на управлении. [c.97]

На рис. 5.9 представлена общая схема адаптивной системы программного управления манипулятором с шаговыми приводами рассматриваемого типа. Эта система функционирует следующим образом. Вначале рассчитывается программная траектория k О, 1, в соответствии с одним из методов, описанных в гл. 2. Как показали эксперименты на макете, при небольших (до 2 кг) нагрузках в схвате программная траектория отрабатывается достаточно точно. Увеличение нагрузни приводи к существенному снижению точности отработки, к автоколебаниям или даже к выходу манипулятора (по отдельным координатам) на ограничения. Поэтому нарушение условия Л хотя бы по одной из обобщенных координат является сигналом для перехода в режим адаптации. [c.155]

Что же представляют собой современные СИИ, каковы их отличительные черты В широком смысле СИИ — это программноаппаратные средства решения интеллектуальных задач, которые позволяют ЭВМ выполнять операции, аналогичные функциям человека, занятого умственным трудом. Поэтому под искусственным интеллектом РТК будем подразумевать алгоритмическое и программное обеспечение их адаптивных систем управления, позволяющее автоматизировать технологические операции интеллектуального характера. Отличительными признаками СИИ является наличие баз данных и банков знаний, средств интерпретации задач и планирования их решений, а также связанных с ними алгоритмов формирования понятий, распознавания ситуаций и принятия решений. Решение проблемы представления знаний в памяти ЭВМ открыло принципиальную возможность понимания СИИ естественного языка и речи. Оно позволило создать интеллектуальные терминалы и интерфейс, обеспечивающие непосредственное речевое или графическое (через дисплей) общение человека с ЭВМ или роботом на естественном языке, ограниченном данной предметной областью. [c.229]

Правильный выбор точности эстиматора 6, быстродействия адаптатора 0 и коэффициентов усиления регулятора позволяет реализовать заданное программное движение каретки КИР с любой наперед заданной точностью при любом уровне ограниченных параметрических возмущений. В этом заключается практическая ценность адаптивного программного управления КИР. [c.299]

АДАПТИВНАЯ ОПТИКА — раздел оптики, занимающийся разработко оптич, систем с дииамич, управлением формой волнового фронта для компенсации случайных возмущений и повышения т, о. предела разрешения наблюдат. приборов, степени концентрации излучения на приёмнике или мишени и т, п. А. о. начала интенсивно развиваться в 1950-е гг. в связи с задачей компенсации искажений фронта, вызванных атм. турбулентностью и накладывающих осн. ограничение на разрешающую способность наземных телескопов. Позднее к этому добавились проблемы создания орбитальных телескопов и мощных лазерных излучателей, подверженных др. видам номех. [c.24]

Рис. 25.8.2. Переходные процессы в двумерной адаптивной системе управлением тестовым объектом (рис. 25.8.1) при ступенчатых изменениях (к) и Л 2(к). Регулятор РМНК/МАР. То=4 с т1=3 т2=5. Ограничения на управляющие воздействия —2<и1(к)<2 для 0<к<20.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...