1. Základní p ístupy k syntéze adaptivních ídících systém, schématické vyjád ení, srovnání s p edpoklady a návrhem standardních regulátor

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "1. Základní p ístupy k syntéze adaptivních ídících systém, schématické vyjád ení, srovnání s p edpoklady a návrhem standardních regulátor"

Patrik Svoboda
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 T SZ AS 1, Základní p ístupy k syntéz adaptivních ídících systém, schématické vyjád ní, srovnání s p dpoklady a návrhm standardních rgulátor Standardní forma zp tnovazbního ízní: Stav systému rprzntuj dynamický procs s jistým výstupm. Cílm j zajistit, aby výstup sldoval ur itým zp sobm rfrn ní signál a potla oval vliv poruch. ídící systém dv ásti p dkompnzátor pro tvarování p nosové fc od rfrn vstupu na výstup - rgulátor zajišt ní stability, potla vlivu poruch, ovlivnování citlivosti ídícího sys Cíl ízní: problém rgulátoru vlké poruchy, konstatní cíl ízní Srvo problém rf signál s m ní, al poruchy jsou zandbatlné Systémy zpracování signálu: Filtrac signálu odstran ní šumu, poruchy Prdikc signálu odhad budoucích hodnot (p : budoucí poloha ltícího cíl) Charaktristiky konvn ních rgulátor a systém na zpracování signálu T-invarianc asov nm nné paramtry paramtry systém (koficinty) Linarita LDS aproximac NDS, kompltní tori NDS nxistuj - Samonastavující tchniky jsou založny na linár. mtodách Samonastavující s systém : x konvn ním mtodám návrhu, algoritmi ízní a zprac. sign. mají koficinty prom nné v as. Ida spo ívá v návrhu algoritm, ktré budou automaticky m nit své paramtry v souladu s konkrétní situací. Proto j p idán ladící mchanismus, ktrý monituruj signál nbo systém a nastavuj koficinty rgulátoru.

2 T SZ AS 1,2 2 P ístupy k samolad ní a adaptaci 1. Samonastavující s rgulátor = Slf-tuning controlr = SFC Idntifikuj systém z m ných dat a formuj vhodný rgulátor. Tnto postup j nustál opakován. 2. Adaptivní ízní s rfrn ním modlm = Modl rfrnc adaptiv control = MRAC J spcifikováno chování systému (rfrn ní modl). J porovnáván výstup systému s výstupm rf. modlu a podl toho j upravno chování rgulátoru. Cílm j, aby s výstup rf. modlu shodoval s výstupm systému. 3. Lad ní xprtních systém = Exprt tuning systms = ETS Vstupn -výstupní data jsou porovnávána v xprtním systému s kritérii kvality. Výsldky jsou použity k nastavní rgulátoru. 4. Gain-schduling Paramtry rgulátoru jsou m n ny v závislosti na pracovních podmínkách. J pouz jdna zp tná vazba.

3 T SZ AS 1, Vysoký zisk v zp tné vazb = High gain fdback Citlivost systému na zm nu paramtr j rdukována zavdním zp tné vazby s vysokým ziskm = robustní ízní. nm ním tdy paramtry rgulátoru. Použití samolad ní Kompnzac Monitorování monitoring chyb Adaptivní rgulátor p dpoklad dvou zp tných vazb rychlá = oby. zp t. vazba - pomalá = zm ny paramtr rgul Klasifikac stochastických adaptivních rgulátor Adaptivní rgul. plní dv fc. Poznávací a ídící. Nduální jsou takové, kdy procs poznávání j od procsu ízní odd ln. Duální rgul.- procsy poznávání a ízní jsou provád ny simultáln, vzájmn s ovliv ují a jsou v jakémsi protikladu. Adaptivní zpracování signál samonastavujícís filtry (tlkomunikac) Postup návrhu samonastavujících s systém 1. Modlování systému nbo mchanismu gnrujícího signál matmatický modl systému 2. Návrh rgul nbo sign procsoru syntéza j provád na podl zvolného cíl (kritéria) 3. Implmntac rgul nbo sign procsoru šna pomocí íslicových alg, výstupm bloku návrhu jsou paramtry a s t mi s zd po ítá. Samonastavující s rgulátor

4 T SZ AS 1,2 4 Samonastavující s signálový procsor Vlastnosti samonastavijících s systém íslicová przntac Slf-tunry jsou oby jn implmntovány touto cstou Rkurzivní stimac Srdcm každého samoladícího systému j rkurzivní stimator Návrh ízní Základm ízní j on-lin kombinac stimatoru a syntzy ízní. Estimator j asto založn na mtod njm. tvrc a syntéza ízní na umístitlnosti ko n a jdno i víckrokových optimaliza ních mtodách. Zpracování signálu Algoritmi využívající samolad ní vdou na adapt prdikt a filtry. Stabilita Stabilita rgulátoru j závislá na stabilit stimátoru. Globální stabilita nlz dokázat, pouz v výjim ných p ípadch.

5 T SZ AS 1, Adaptivní ízní s rfrn ním modlm, MIT pravidlo, využití Ljapunovovi tori stability P vodn pro spojité systémy s nznámou dynamikou. Založno na modlu, ktrý íká, jak by s m l systém chovat. Dv zp tné vazby. Vnit ní standardní zp tná vazba. Vn jší obsahuj ladící mchanismus umož ující nastavovat paramtry rgulátoru tak, aby odchylka mzi výstupm systému a rf modlu byla minimální. Problémm j tdy navrhnout ladící mchanismus tak, aby systém byl stabilní a chyba lzla do nuly. 1. Gradintní p ístup MIT pravidlo (Massachustts Institut of Tchnology, Cambridg) δ = α δθ Kd δ/δθ jsou citlivostní drivac chyby vzhldm k nastavovaným paramtr m. Paramtr α ur uj rychlost adaptac. Kritérium : J(Θ) = ½ 2 ; =y-y m - vd na MIT pravidlo - δ = α δθ δ = α sign( δθ δ = α * sign( ) sign( δθ J(Θ) = abs() ) Sign-sign alg ) Pro malý zisk α lz o kávat dobré chování navržných systém. Al stabilita závisí i na jiných vli inách, proto nlz stabilitu garantovat obcn. 2. P ístup založný na torii stability Gradintní p ístup obsahuj jisté huristické prvky. Altrnativní možností j p ístup založný na torii stability. Ljapunov : Rovnovážný bod bud stabilní, jstliž lz nalézt fci v stavovém prostoru, jjíž hladinové k ivky obpínají rovnovážný bod tak, ž drivac stavových prom nných sm ují vždy do vnit ních k ivk. dx = f ( x, t), f (0, t) = 0, kd x j vktor stavu dimnz n. Rovnovážný bod j p dpokládán v po átku. Ljapunova v ta: Nch xistuj fc V:R n+1 R n 1. V(0,t)=0 t 2. V j difrncovatlná v x a v t 3. V j pozitivn dfinitní V(x,t) g( x )>0, kd g:r R j spojitá a rostoucí. Lim x g(x)=. Posta ující podmínka pro stjnosm rnou asymptotickou stabilitu j podmínka na ngativní dfinitnost fc. dv ( x, t) = f T ( x, t) gradv + dv < 0 pro x 0

Podobné dokumenty

SROVNÁNÍ KOLORIMETRICKÝCH ZKRESLENÍ SNÍMACÍCH SOUSTAV XYZ A RGB Jan Kaiser, Emil Košťál xkaiserj@feld.cvut.cz

SROVNÁNÍ KOLORIMETRICKÝCH ZKRESLENÍ SNÍMACÍCH SOUSTAV XYZ A RGB Jan Kaisr, Emil Košťál xkaisrj@fld.cvut.cz ČVUT, Fakulta lktrotchnická, katdra Radiolktroniky Tchnická 2, 166 27 Praha 6 1. Úvod Článk s