Системы управления с самонастройкой

Закон адаптивного управления, основанный на принципе самонастройки, представляется более предпочтительным по ряду причин. Во-первых, он позволяет достичь цели без оснащения робота дополнительными датчиками. При этом самонастройка неопределенных параметров происходит в процессе нормальной эксплуатации робота по сигналам рассогласования между реальной и программной траекториями. Во-вторых, система управления с самонастройкой придает роботу высокую надежность. Это обеспе- [c.199]

Исследуются системы управления с самонастройкой, хотя в таких отраслях производства, как энергетика, металлургия, химическая промышленность и т. д. они получили широкое применение. [c.244]

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ С САМОНАСТРОЙКОЙ [c.212]

Другой способ адаптивного управления роботами сводится к аналитическому синтезу закона управления с обратной связью через систему очувствления. Такое управление естественно называть сенсорным. Его адаптационные возможности также принципиально ограничены. Более совершенным является такой способ управления, при котором сенсорное управление дополняется алгоритмом автоматической настройки (самонастройки) его параметров. Адаптационные возможности управления с самонастройкой практически не ограничены. За счет самонастройки системы управления робот может адаптироваться к заранее неизвестным и непредсказуемо меняющимся условиям эксплуатации. [c.22]

Одним из наиболее эффективных средств компенсации имеющейся неопределенности и постоянно действующих возмущений является адаптивное программирование и управление КИР. Важным преимуществом КИР с адаптивным управлением является, в частности, возможность компенсации неблагоприятного влияния на точность измерений массы аттестуемой детали, а также масса вертикальной каретки вместе с устанавливаемой на ней совокупностью измерительных головок со сменными механическими, оптическими и электронными наконечниками. Это достигается за счет некоторого усовершенствования структуры системы управления и самонастройки ее параметров. Благодаря такой адаптивной нейтрализации действия указанных динамических факторов отпадает необходимость в сложных электромеханических и пневматических противовесах, используемых во многих КИМ и КИР. [c.292]

Развитие средств автоматики и электроники и прежде всего механизмов и устройств программного управления позволяет выполнять эти функции на качественно более высоком уровне, а именно — управлять работой агрегатов с оптимизацией режимов их работы, адаптацией и самонастройкой режимов, придавая системам управления не только функции исполнения разработанной программы, но в значительной степени и сам процесс программирования. [c.134]

В общем случае под гибкостью понимается и способность к перестройке производства путем перепрограммирования и переналадки оборудования ГАП на выпуск новой продукции, и возможность широкого маневрирования при выборе или замене подходящего оборудования и технологии производства, и быстроту реакции ГАП на внутренние и внешние производственные возмущения с соответствующей самонастройкой системы управления. Эти свойства можно трактовать как важнейшие достоинства и отличительные черты ГАП по сравнению с обычными автоматическими линиями или заводами-автоматами с жесткой технологией. Последние служат, как известно, для массового производства одной и той же продукции. Переход на выпуск новой продукции в рамках жестких автоматических производств либо вообще невозможен, либо сопряжен со сложной реконструкцией, требующей больших затрат, поэтому такие автоматические линии и заводы можно рассматривать как своеобразный антипод ГАП. [c.10]

Будем говорить, что ГАП является гибким в заданном классе выпускаемой продукции, если обеспечивает выпуск любой продукции из этого класса путем автоматической настройки (самонастройки) системы управления и оборудования на соответствующий технологический процесс. Из данного определения следует, что при любом переходе с одного вида продукции на дру- [c.10]

Адаптивная постановка задач управления ПД в отличие от классической предполагает, что конструктору неизвестны параметры I динамической модели РТК и постоянно действующие возмущения л. Вследствие этого законы управления с обратной связью (3.11) и (3.12) нуждаются в доопределении должны быть указаны алгоритмы поиска приемлемых оценок т неизвестных параметров I, использующие обратную связь от датчиков информационной системы РТК- Если эти алгоритмы обеспечивают осуществление ПД с требуемой точностью для любых возможных значений параметров Qg и возмущений я Q , то будем называть их алгоритмами адаптации. Соответствующие законы управления с автоматической адаптацией (самонастройкой) параметров т будет называть адаптивными в заданном классе неопределенности [c.63]

Адаптация системы управления робота реализуется в многошаговом процессе принятия решений путем самонастройки параметров стабилизирующего закона программного управления с учетом управляющих и возмущающих воздействий. Тем самым управляющие воздействия используются не только для осуществления желаемой траектории движения, но и для более точного определения характеристик робота и конкретных условий его функционирования. [c.136]

В экспериментах по адаптивному управлению обоими макетами транспортных роботов в реальном масштабе времени варьировались в широком диапазоне целый ряд условий и параметров, а именно расположение препятствий в рабочей зоне, распределение нагрузки на шасси, электромеханические параметры приводов. характер грунта и т. д. Благодаря самонастройке системы управления роботы обеспечивали достижение цели с заданной точностью в частично неопределенных и непредсказуемо изменяющихся условиях эксплуатации. [c.206]

Важно отметить, что программы управления ГАП (в том числе и программы, разработанные с помощью САПР) принципиально не могут предусмотреть всех факторов и особенностей, возникающих в процессе фактического изготовления каждой конкретной детали и непосредственно влияющих на качество продукции. К таким факторам и особенностям можно отнести непредсказуемые изменения физико-механических свойств заготовок и инструментов в процессе гибкого производства, колебания припусков, дрейф параметров исполнительных приводов и механизмов и многое другое. Эти скрытые факторы, не учитываемые в программах управления станками и САК, могут сильно влиять на точность изготовления деталей и зачастую приводят к браку. Поэтому для обеспечения заданного качества продукции необходимо, чтобы все технологическое оборудование и САК, входящее в состав ГАП, обладало способностью адекватно реагировать на текущие изменения параметров и условий производства за счет самонастройки системы управления технологическим оборудованием и САК- Обычно эта способность реализуется с помощью алгоритмов и программ адаптивного управления и контроля. Благодаря указанным алгоритмам и программам система управления ГАП сохраняет работоспособность и эффективность в широком классе непредсказуемо изменяющихся условий производства, характерной для мелкосерийного многономенклатурного производства. [c.273]

Адаптивные РТК механической обработки в условиях ГАП должны обладать способностью автоматически реагировать на изменение физико-механических свойств заготовок и износ инструмента. Это необходимо для самонастройки системы управления станками с целью обеспечения заданной точности обработки. Например, в токарных станках с ЧПУ все шире применяются средства размерной самонастройки, осуществляющие коррекцию программ управления режущим инструментом по результатам измерения размеров ранее изготовленных деталей. Применение таких средств позволяет автоматизировать процесс управления точностью механообработки. Это достигается благодаря применению САК, непосредственно встраиваемых в станки с ЧПУ и обрабатывающие центры. [c.274]

Много внимания в книге автор уделяет адаптивным системам. Им полностью посвящен шестой раздел. Как и обычно, данный раздел начинается с изложения теории оценивания параметров в условиях нормальной эксплуатации системы. Для этого рекомендуется применять следующие методы наименьших квадратов, вспомогательных переменных и максимума правдоподобия. Автор показывает, что ввиду малой скорости сходимости и низкой точности получаемых оценок применять метод стохастической аппроксимации в адаптивных системах нецелесообразно. Следует отметить, что все указанные методы исследованы при наличии шумов. Особенностью этого раздела является значительное число примеров построения адаптивных систем управления с замкнутыми и разомкнутыми контурами самонастройки. [c.6]

Классификация математических моделей объектов управления была проведена в гл. 3. Применительно к системам с самонастройкой интерес представляют лишь параметрические модели объекта управления [c.389]

Системы программного управления автоматических систем машин с самонастройкой дают возможность создать новый, более высокий класс машин, позволяющих регулировать производительность некоторых участков, управлять промежуточными заделами-накопителями и т. д. [c.244]

Адаптивные системы управления станков имеют адаптивный блок, содержащий различные вычислительные устройства, позволяющие ему получать дополнительную информацию, необходимую для оптимального управления процессом обработки. Для этого в адаптивный блок поступает информация о состоянии процесса обработки и о возмущениях, В настоящее время принципы самонастройки получили широкое применение в станках с ПУ. [c.218]

Авторами разработана система адаптивного управления процессом внутреннего шлифования модели СНУ-14, реализующая описанный выше алгоритм управления (4) с помощью дискретного контура самонастройки параметра Ус2—Ус2(Тс). Упрощенная принципиальная схема адаптивной системы управления представлена на рнс. 3. [c.194]

Благодаря обобщению теории оптимального управления на системы с распределенными параметрами удалось создать систему управления нагревом слитков в методических печах, минимизирующую среднеквадратичное отклонение температуры заготовки от заданного значения. Был разработан принцип самонастройки систем регулирования по возмущению, который [c.260]

Высокая гибкость системы цифрового управления позволяет возложить на нее функции самонастройки с целью устранения погрешностей от действия факторов, влияние которых не удается учесть при составлении программы. К этим факторам относятся геометрические погрешности механизмов станка, тепловые и упругие деформации его узлов, станочных приспособлений, инструмента и изделия, зазоры в подвижных соединениях, износ инструмента и т. п. [c.125]

Идею самонастройки применительно к системе программного управления фрезерным станком кратко можно сформулировать следующим образом собранная автоматом информация об отклонениях фактических размеров обрабатываемого изделия от предусмотренных программой, которая отводится от участка изделия, вышедшего из зоны резания, используется для коррекции программы обработки последующих, однотипных с данным, из- [c.136]

В самонастраивающихся (адаптивных) системах (рис. 84, б) в поступающую программу узел управления вносит коррекцию с учетом результатов измерения готового изделия 5, что позволяет повышать точность обработки после каждого следующего изделия. В этих системах учитываются все факторы, влияющие на точность и качество обработки, так как изменение условий работы постоянно увеличивается, запоминается и обобщается в узлах самонастройки иа.мяти станка 6, 7. [c.154]

В соответствии с приведенным ранее (см. стр. 214) алгоритмом управления системы самонастройки при несовпадении постоянных времени термопары ТП1 я основного корректирующего устройства на входе усилителя У5, а значит и на обмотке двигателя возникает напряжение определенной полярности. В зависимости от полярности и знака производной входного сигнала двигатель перемещает движки реохорда в сторону уменьшения разности между постоянными времени термопары ТП1 я корректирующего устройства. Двигатель останавливается в тот момент, когда сигнал на выходе У5 становится равным порогу чувствительности двигателя. [c.216]

Принципиальная схема самонастраивающейся измерительной системы автоматического управления точностью при шлифовании деталей, созданная в МВТУ им. Баумана (автор Л. Н. Воронцов), показана на рис. 6.23. В системе имеются два контура управления. Основной контур метрологического воздействия сравнивает текущий размер обрабатываемой детали 3 с размером образца 7 (по образцу систему заранее настраивают), изменяет режим работы станка и прекращает обработку, когда деталь достигает заданного размера. Контур самонастройки автоматически, без участия оператора, приспосабливает систему к изменяющимся условиям путем изменения ее параметров. [c.109]

В системе имеются два контура управления. Основной контур метрологического воздействия сравнивает текущий размер обрабатываемого изделия В с размером эталона А (по эталону устройство заранее настраивается), изменяет режим работы станка и прекращает обработку, когда изделие достигает размера эталона. Контур самонастройки автоматически, без участия оператора, приспосабливает систему к изменяющимся внешним условиям путем изменения ее параметров. [c.148]

Самонастраивающиеся контрольные системы относятся к измерительным системам автоматического управления, осуществляющим поиск наиболее оптимального режима управляемого объекта. Эти системы при изменившихся условиях могут осуществлять настройку программы, параметров или структур. В настоящее время основным видом являются системы самонастройки параметров (собственно самонастраивающиеся системы), т. е. системы с автоматическими корректирующими устройствами. [c.168]

Приведенные выше системы управления с самонастройкой решают задачу оптимизации режимов работы отдельных станков зачастую с помощьо простейших систем автоматического регулирования и стабилизации. Создание самонастраивающихся систем более высокого класса, способных самостоятельно решать логические задачи управления системами машин, возможно только на базе непосредственного управления от ЭЦВМ. [c.218]

Системы программного управления с самонастройкой позволят создат новый, более высокий класс машин. [c.204]

Для повышения надежности самих измерительных средств, ошибка которых приведет к получению размера за пределами допуска, могут применяться устройства с автоматической поднастрой-кой системы активного контроля (рис. 145, б). Это устройство отличается от предыдущего наличием второго контрольного устройства At которое производит повторное измерение обработанных деталей, проверяет работу основного измерительного устройства и при необходимости поднастраивает его. Системы активного контроля, особенно с самонастройкой, являются важным звеном при создании автоматизированного производства с управлен 1ем параметрами качества. Однако, оценивая возможности активного контроля, следует отметить, что он не может решить всех задач по управлению качеством технологического процесса. Отклонение измеряемого параметра качества может явиться следствием нескольких причин и поэтому в ряде случаев трудно судить, какую подналадку процесса следует произвести для восстановления требуемого уровня качества и возможно ли вообще это сделать. Например, отклонение от цилиндрической формы изделия при его шлифовании может иметь место из-за тепловых деформаций станка, износа направляющих стола, из-за деформации детали и узлов станка или при суммарном воздействии всех этих факторов. Поэтому для автоматического восстановления утраченных показателей технологического процесса необходимо осуществить подналадку отдельных параметров технологического оборудования. Это связано с контролем и подналадкой целевых механизмов оборудования, определяющих показатели качества выпускаемой про- [c.456]

Принцип адаптации. В основе адаптивного управление РТК лежит принцип обратной связи с самонастройкой. Согласно этому принципу система управления строится так, что вырабатываемые ею управляющие воздействия в каждый момент времени зависят от состояния РТК в этот момент и от производственной обстановки. Источником сигналов внутренней и внешней обратной связи служат датчики информационной системы РТК. Информация с этих датчиков непрерывно анализируется. Если качество управления оказывается неудовлетворительным (т. е. реальные движения рабочих органов РТК значительно отклоняются от программных), то включается блок адаптации, осуществляющий самонастройку структуры и параметров системы управления. Этот блок будем называть адаптатором. [c.33]

Самонастраивающаяся (адаптивная) система управления обеспечивает работу по заранее подготовленной (исходной) программе с автоматической корректировкой ее в зависимости от действительных условий работы. Замкнутые системы не в состоянии устранить всех погрешностей, возникающих вследствие нежесткости заготовок, силовых и температурных деформаций, износа инструмента и т. д., так как в этих системах датчики обратной связи связаны с ходовым винтом станка или его столом. В самонастраивающихся систе.мах работа может протекать следующим образом первая деталь обрабатывается по исходной программе, автоматически измеряется и результаты измерения запоминаются устройством па.чяти станка полученная информация используется блоком самонастройки для коррекции программы обработки следующей детали. Для этого блок самонастройки сравнивает результаты измерений с исходной программой. В отличие от замкнутой системы эта система оснащается дополнительными устройствами для получения информации о реальном протекании процесса резания для длител ьного обеспечения таких режимов работы, которые обеспечивают наилучшее качество системы. [c.163]

Таким образом, принципы самонастройки, выработанные первоиачальрю применительно к станкам, переносятся на группы станков, автоматические линии, цехи и заводы, что позволяет соединять в еди1юм комплекте системы управления технологическими процессами (АСУТП) с системами управления производством (АСУП). В настоящее время принципы самонастройки получили наибольшее воплощение в станках с программным управлением. Научные основы создания адаптивных систем управления заложены в трудах советских ученых — прежде всего проф. Балакшина Б. С. и его учеников, чьи работы отмечены в 1972 г. Ленинской премией. [c.213]

Система управления приводом хорошо изучена, и известно, что управляющие параметры можно менять в широких пределах, чтобы получить устойчивое управление для данной задачи и данного типа нагрузки. Очевидно, что грубая регулировка может быть проведена в компенсирующей цепи контура управления в виде функции различных афферентно-эфферентных связей. На нашем рисунке адаптивная самонастройка может происходить в блоке 1п. Напротив, требуются афференты J для обратной связи с блоком 4, в котором определяется адаптация к нагрузке и регулировке по входу Р, а затем и по входу В. [c.19]

В системах же с регулируемой адаптацией цепь адаптации замкнута. В общем виде самонастраивающаяся система состоит из основной системы и ряда дополнительных устройств (рис. 61, б). Основная система, построенная на принципе управления по отклонению, включает в себя устройство управления У У и объект управления ОУ. На ее вход вместе с входным сигналом Хв% ( ) поступает некоторая помеха п (t), а на объект управления действуют возмущения /вк( )- Чтобы обеспечить требуемые показатели качества процесса управления, к основной системе подключен контур самонастройки устройства управления. Контур самонастройки содержит следующие дополнительные элементы У АВС — устройство анализа входного сигнала, которое оценивает свойства входного сигнала, например, определяет первую и вторую производную х у. ( ), а также вычисляет отношение сигнал/шум УАОУ — устройство анализа объекта управления, оценивающее изменение динамических свойств объекта управления, например изменение его коэффициента передачи под воздействием параметрического возмущения ВУ — вычислительное устройство, определяющее способ изменения характеристик устройства управления (параметров, структуры или закона управления) на основе заложенных в нем критериев оптимальности и информации, поступающей с У АВС и УАОУ ИУ — исполнительное устройство контура самонастройки, которое настривает УУ в соответствии с сигналами, поступаемыми с ВУ. Именно контур самонастройки обеспечивает системе свойство адаптации, а последнее придает ей новые существенные качества, повышая ее эффективность. [c.149]

Перейдем к основной задаче — к исследованию управляющей самонастраивающейся программы в режиме непрерывного изменения нараметров объекта управления р = рз . Первоначально рассмотрим работу СНС при изменении параметра объекта управления представляющего собой коэффициент усилия. В силу того, что Р2 находится в прямой ветви графа системы (см. рис. 3) с параметром управляющего устрйства q , их произведение в процессе самонастройки должно поддерживаться постоянным, соответствующим оптимальному значению. Моделирование при ступенчатом изменении р в пределах 1 <С Р2 < показало, что произведение qiPi, равное общему коэффициенту усиления контура управления, по окончании переходного процесса в контуре самонастройки устанавлива ется на постоянном уровне, отличающемся от оптимальной величины не более чем на 5%. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...