нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Управління система із змінною структурою

   
 

Управління система із змінною структурою (УПС), нелінійна система автоматичного управління, що складається із сукупності безперервних підсистем (званих структурами) з певним правилом переходу в процесі функціонування від однієї структури даної сукупності до іншої. У СПС пристрій управління містить ключові елементи, які розривають або відновлюють зв'язки між функціональними елементами системи, змінюючи тим самим канали передачі впливів і забезпечуючи перехід від однієї структури системи до іншої ( рис. 1 ). Такий принцип побудови пристрою управління істотно розширює можливості управління внаслідок використання корисних властивостей кожної зі структур і, крім того, дозволяє отримати нові властивості, не притаманні жодній з них.

Особливості СПС можна пояснити на прикладі найпростішої системи автоматичного управління (САУ), поведінка (рух) якої описується диференціальним рівнянням

, (1)

де х = керована величина, u = управляє вплив, t = час. Нехай у САУ (1) можлива реалізація лише позитивною (u = b x, b = const> 0) і негативною ( u == a х, a = const> 0) зворотного зв'язку ( AИ b = коефіцієнт передачі ланцюга зворотного зв'язку). При позитивного зворотного зв'язку рух САУ описується рівнянням : (структура I), а при негативній ? (Структура II). Для наочного уявлення поведінки (руху) САУ будують її фазові портрети (див. фазові площини метод ) для структури I ( рис. 2 , а) і структури II ( рис. 2 , б).

Завдання полягає в тому, що потрібно вибрати таке управління и з класу можливих управлінь, при якому система має асимптотической стійкістю. З аналізу фазових портретів системи слід, що ні позитивна, ні негативна зворотній зв'язок порізно не вирішує поставленого завдання. Тому відповідно до методами СПС реалізують наступне правило зміни структур:

(2)

, c = const, 0 < c < .

Фазовий портрет такої системи зображений на рис. 2 , б; з аналізу портрета випливає, що зображає точка з довільного початкового положення потрапляє на пряму s = 0, що проходить через початок координат, в околиці якої фазові траєкторії спрямовані назустріч один одному і, отже, що зображає точка не може покинути цю пряму. Траєкторія s = 0 не належить жодній із структур (I або II), тому, згідно (2), за рахунок переключення управління і в системі відбувається зміна структур теоретично з нескінченною частотою. Такий режим руху називається ковзаючим, а за рівняння руху приймається рівняння прямої s = 0:

, c> 0. (3)

Усі рішення рівняння (3) прагнуть до нуля при t? ?, тобто поставлена ??задача вирішена. Істотно, що рух системи в ковзному режимі не залежить від характеристик об'єкта управління і коефіцієнт зворотного зв'язку, якість перехідного процесу визначається тільки вибором параметра с.

Розглянутий приклад показує, що за допомогою поєднання неприйнятних порізно структур і за рахунок використання ковзних режимів можна синтезувати СПС, що володіють рядом позитивних властивостей, зокрема апериодической стійкістю та параметричної инвариантностью . За допомогою СПС вирішується широке коло завдань теорії управління, наприклад завдання високоякісного відтворення задає впливу при інваріантності до параметричних і зовнішніх збурень, багатозв'язного регулювання, оптимізації та ін

Літ.: Ємельянов С. В., Системи автоматичного управління із змінною структурою, М., 1967; Системи зі змінною структурою та їх застосування в задачах автоматизації польоту, М., 1968; Теорія систем із змінною структурою, М., 1970; Уткін В. І., Ковзаючі режими та їх застосування в системах зі змінною структурою, М., 1974.

© Б. З. Голембо, С. К. Коровін.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка