Регуляторы состояния при случайных возмущениях

В разделе 12.2 кратко описываются рекуррентные математические модели случайных сигналов, используемые в последующих главах. Далее рассматриваются три типа регуляторов, специально предназначенных для работы в условиях помех. Как будет показано в гл. 13, все параметрически оптимизированные регуляторы, исследованные в гл. 5, также могут быть адаптированы к случайным возмущениям. В гл. 14 подробно обсуждаются различные регуляторы с минимальной дисперсией, получаемые путем минимизации квадратичных критериев качества. Они имеют структуру, оптимальную по отношению как к параметрам объекта, так и к характеристикам случайных помех. Наконец, в гл. 15 рассматриваются различные варианты регулятора состояния, который также обладает оптимальной структурой, но дополнен фильтром для получения оценки случайных переменных состояния. [c.240]

Регуляторы состояния при случайных возмущениях [c.272]

Как следует из этого уравнения, они включают ш полюсов замкнутой системы без фильтра состояния, описываемой соотношением (15.1-10), и m полюсов, принадлежащих фильтру. Таким образом, полюса регулятора и фильтра не зависят друг от друга и могут задаваться отдельно. Следовательно, стохастические регуляторы состояния, так же как и детерминированные, подчиняются теореме о разделении. Действительно, в уравнениях фильтра состояния не участвуют весовые матрицы Q и R, входящие наряду с матрицами объекта управления А и В в критерий качества, на основе которого рассчитывается линейный регулятор. С другой стороны, при синтезе регулятора не используются ковариационные матрицы V и N, а также матрица случайного возмущения Р. Общими в описании этих двух элементов стохастической системы являются только параметры объекта управления, т. е. матрицы А и В. [c.276]

ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ С ОЦЕНКОЙ СОСТОЯНИЯ ПРИ СЛУЧАЙНЫХ ВОЗМУЩЕНИЯХ [c.277]

При выводе стохастического регулятора состояния (15.2-5) предполагалось, что на вектор состояния х(к + 1) действует случайное возмущение в виде векторного сигнала у(к). Очевидно, при отсутствии шума измерений, т. е. при п(к)=0, у(к)=Сх(к). [c.277]

Для определения постоянных составляющих Uoo и Yoo могут быть использованы методы, рассмотренные в разд. 23.2. Предполагая, что на контур управления воздействуют только случайные возмущения с математическим ожиданием E(v(k) =0, Uoo и Yoo могут быть получены простым усреднением (метод 2 в разд. 23.2) перед началом работы адаптивной системы управления. Регуляторы, минимизирующие дисперсию, и регуляторы с управлением по состоянию не требуют дополнительных средств для компенсации смещения, так как последнее отсутствует. Однако, если возмущения имеют ненулевые средние (как бывает в большинстве случаев) и имеют место изменения задающей переменной w(k), следует учитывать величину постоянной составляющей, и для регуляторов, минимизирующих дисперсию, а также регуляторов с управлением по состоянию, не обладающих астатизмом, необходимо рассматривать задачу компенсации смещения. Простейшим способом решения этой проблемы является использование при оценивании параметров разностей первого порядка Аи(к) и Ау(к) (метод 1 в разд. 23.2). Смещение может быть исключено введением в модель оцениваемого процесса дополнительного полюса в точке z,= I путем добавления множителя /(z—1) и последующим расчетом регулятора для расширенной модели. Это тем не менее приводит к возникновению смещения при постоянных возмущающих воздействиях на входе объекта управления и не позволяет обеспечить наилучшее качество управления. Другая возможность заключается в замене у (к) на [у(к)—w(k)] и и (к) на Ац(к)=и(к)— —и(к—1) как при оценивании параметров, так и в алгоритме управления [25.9. Однако это приводит к ненужным изменениям оценок параметров при изменении уставок и, следовательно, к отрицательному влиянию на переходный процесс. Относительно хорошие результаты были получены при оценивании константы (метод 3 в разд. 23.2). Полагая Yoo=w(k), можно легко вычислить постоянную составляющую Uqo таким образом, чтобы смещение не возникало. Затем можно непосредственно использовать регулятор, не обладающий интегрирующими свойствами. [c.402]

При теоретических расчетах автоматических систем в целом в первую очередь исследуются свободные и вынужденные колебания, возникающие в них при определенных условиях. Исследование свободных колебаний позволяет определить свойство систем восстанавливать заданный режим работы или состояние равновесия после какого-либо кратковременно действующего возмущения, а также при переходе к новому режиму или новому состоянию равновесия. При исследовании вынужденных колебаний определяется поведение автоматических систем, находящихся под действием внешнего воздействия (как периодического, так и случайного). Только после.выполнения этих предварительных теоретических расчетов можно приступать к конструктивному оформлению автоматических регуляторов. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...