Автоматизация управления в производственных системах. Федотов А.В. - 36 стр.

ются неизменными, а изменяются таким образом, чтобы наилучшим образом ре-
шить задачу управления.
      При оптимальном управлении вводится некоторый критерий оптимальности
функционирования системы автоматического управления. В случае изменения за-
дающего воздействия устройство управления автоматически определяет необходи-
мый закон изменения управляющего воздействия на объект так, чтобы обеспечить
экстремальное значение критерия оптимальности. Этот найденный закон управле-
ния реализуется устройством управления, что обеспечивает оптимальное (по вы-
бранному критерию) поведение объекта при переводе его из начального состояния в
заданное конечное состояние. Оптимальное управление может обеспечивать наибо-
лее высокое быстродействие системы, наименьшее потребление энергии управле-
ния, наименьший расход ресурсов устройства управления и т.д.
      Экстремальное управление имеет целью автоматическое обеспечение экстре-
мума выходного параметра объекта управления при всех изменениях его характери-
стик и условий функционирования. Вследствие изменения перечисленных влияю-
щих факторов экстремальное значение изменяется, и устройство управления должно
отслеживать все происходящие изменения, изменяя подаваемое на объект управля-
ющее воздействие.
      Адаптивное управление – это управление, характеристики которого автомати-
чески изменяются при изменении характеристик объекта управления или условий
его функционирования так, чтобы обеспечить наилучшее функционирование объек-
та управления. Система адаптивного управления автоматически приспосабливается
(адаптируется) к условиям функционирования. При адаптации могут настраиваться
параметры устройства управления (самонастраивающиеся адаптивные системы),
может изменяться структура устройства управления (самоорганизующиеся адаптив-
ные системы) или может изменяться алгоритм управления (самообучающиеся адап-
тивные системы).

      Задачи проектирования устройств управления
      Работа системы автоматического регулирования характеризуется происходя-
щими в ней процессами, в ходе которых изменяются сигналы (управляющее воздей-
ствие, задающее воздействие, управляемый параметр и др.) в системе. Наибольший
интерес представляет процесс изменения во времени управляемого параметра. Этот
процесс может носить различный характер.
      На рис. 2.21 показаны возможные виды процесса в системе при скачкообраз-
ном изменении входного сигнала. Процесс 1 является плавным и приводит к уста-
новлению нового значения управляемого параметра. Такой процесс наиболее жела-
телен для динамической системы, поскольку обеспечивает минимальные нагрузки в
системе и отсутствие резких изменений сигналов.
      Процесс 2 носит колебательный характер. Для него характерно перерегулиро-
вание – кратковременное превышение выходным сигналом установившегося значе-
ния. Перерегулирование – нежелательное, а в ряде случаев и недопустимое явление.
Процесс 3 характеризуется еще более выраженными колебаниями и возросшей ве-


                                      36