Інваріантна САР з оптимізацією коефіцієнта передачі у моделі коригувального зв’язку
Анотація
У статі розглядається система автоматичного регулювання яка реалізує комбінований принцип керування з інваріантністю відносно дії контрольованих збурень. При побудові інваріантної системи автоматичного регулювання використовувався принцип двоканальності Б.Н. Петрова. За цим принципом математична модель коригувального зв’язку включає в себе математичні моделі об’єкту керування за каналами дії контрольованих збурень та каналу керування. Динамічна точність системи автоматичного регулювання інваріантної до контрольованих збурень залежить від точності завдання цих моделей зокрема їх параметрів. Результатами моделювання підтверджено, що динамічна точність системи значно залежить від значення коефіцієнта передачі у математичній моделі коригувального зв’язку і ця залежність має екстремальний характер. Коефіцієнт передачі моделі коригуючого зв’язку дорівнює відношенню коефіцієнта передачі моделі об’єкта керування за каналом дії контрольованого збурення до коефіцієнта передачі моделі об’єкта за каналом керування. В умовах параметричної невизначеності і нестаціонарності властивостей об'єкта керування значення цих коефіцієнтів на етапі синтезу системи автоматичного регулювання можуть бути отримані лише приблизно та в процесі експлуатації значно змінюватися. Тому запропоновано оптимальне значення коефіцієнту передачі коригувального зв’язку визначати безпосередньо при роботі системи регулювання у реальному часі з використанням екстремального пошукового алгоритму із запам'ятовуванням екстремуму. У статті наведено приклад структурної схеми такої системи. В ній передбачено не тільки реалізацію безпосередньо екстремального пошукового алгоритму, а і спеціальних алгоритмів автоматичного включення та зупинки пошукового алгоритму. Застосування цих алгоритмів дозволяє не тримати постійно увімкненим алгоритм пошуку та як наслідок знизити похибку стабілізації. Дослідження роботи системи проводилися методом імітаційного моделювання в середовищі Simulink системи MatLab. Результати моделювання підтверджують працездатність розробленої системи і ефективність її роботи в умовах зміни коефіцієнтів передачі у каналах об'єкту керування під час його експлуатації. При зміні коефіцієнтів передачі у каналах об'єкту керування система автоматично запускає алгоритм пошуку і визначає нове оптимальне значення коефіцієнту передачі коригувального зв’язку що зменшує похибку стабілізації за каналом дії контрольованого збурення.