Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Mo n ṣe atẹjade ipin akọkọ ti awọn ikowe lori ilana iṣakoso adaṣe, lẹhin eyi igbesi aye rẹ kii yoo jẹ kanna.

Awọn ikowe lori papa “Iṣakoso ti Awọn ọna ẹrọ Imọ-ẹrọ” ni a fun nipasẹ Oleg Stepanovich Kozlov ni Sakaani ti “Awọn Reactors iparun ati Awọn ohun ọgbin Agbara”, Oluko ti “Imọ-ẹrọ Mechanical Power” ti MSTU. N.E. Bauman. Fun eyi ti mo dupe pupọ fun u.

Awọn ikowe wọnyi n murasilẹ fun ikede ni fọọmu iwe, ati pe niwọn igba ti awọn alamọja TAU wa, awọn ọmọ ile-iwe, ati awọn ti o nifẹ si koko-ọrọ naa, ibawi eyikeyi jẹ itẹwọgba.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

1. Awọn imọran ipilẹ ti imọran ti iṣakoso ti awọn ọna ẹrọ imọ-ẹrọ

1.1. Awọn ibi-afẹde, awọn ilana ti iṣakoso, awọn oriṣi awọn eto iṣakoso, awọn asọye ipilẹ, awọn apẹẹrẹ

Idagbasoke ati ilọsiwaju ti iṣelọpọ ile-iṣẹ (agbara, gbigbe, ẹrọ ẹrọ, imọ-ẹrọ aaye, ati bẹbẹ lọ) nilo ilosoke ilọsiwaju ninu iṣelọpọ ti awọn ẹrọ ati awọn ẹya, imudarasi didara ọja, idinku awọn idiyele ati, paapaa ni agbara iparun, ilosoke didasilẹ ni ailewu (iparun, Ìtọjú, ati be be lo) .d.) isẹ ti iparun agbara eweko ati iparun awọn fifi sori ẹrọ.

Imuse ti awọn ibi-afẹde ti a ṣeto ko ṣee ṣe laisi iṣafihan awọn eto iṣakoso ode oni, pẹlu adaṣe mejeeji (pẹlu ikopa ti oniṣẹ eniyan) ati adaṣe (laisi ikopa ti oniṣẹ eniyan) awọn eto iṣakoso (CS).

Itumo: Isakoso jẹ agbari ti ilana imọ-ẹrọ kan pato ti o ṣe idaniloju aṣeyọri ti ibi-afẹde kan.

Ilana iṣakoso jẹ ẹka ti imọ-ẹrọ ati imọ-ẹrọ ode oni. O da (da) lori awọn ilana ipilẹ mejeeji (ijinle sayensi gbogbogbo) (fun apẹẹrẹ, mathimatiki, fisiksi, kemistri, ati bẹbẹ lọ) ati awọn ilana ti a lo (awọn ẹrọ itanna, imọ-ẹrọ microprocessor, siseto, ati bẹbẹ lọ).

Ilana iṣakoso eyikeyi (laifọwọyi) ni awọn ipele akọkọ wọnyi (awọn eroja):

  • gbigba alaye nipa iṣẹ iṣakoso;
  • gbigba alaye nipa abajade iṣakoso;
  • itupalẹ alaye ti o gba;
  • imuse ti ipinnu (ikolu lori ohun iṣakoso).

Lati ṣe ilana Ilana iṣakoso, eto iṣakoso (CS) gbọdọ ni:

  • awọn orisun ti alaye nipa iṣẹ iṣakoso;
  • awọn orisun alaye nipa awọn abajade iṣakoso (awọn sensosi oriṣiriṣi, awọn ẹrọ wiwọn, awọn aṣawari, ati bẹbẹ lọ);
  • awọn ẹrọ fun itupalẹ alaye ti o gba ati idagbasoke awọn solusan;
  • actuators anesitetiki lori Iṣakoso Nkan, ti o ni awọn: eleto, Motors, ampilifaya-iyipada awọn ẹrọ, ati be be lo.

Itumo: Ti eto iṣakoso (CS) ni gbogbo awọn ẹya ti o wa loke, lẹhinna o ti wa ni pipade.

Itumo: Iṣakoso ohun imọ-ẹrọ nipa lilo alaye nipa awọn abajade iṣakoso ni a pe ni ipilẹ esi.

Sikematiki, iru eto iṣakoso le jẹ aṣoju bi:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.1.1 - Eto ti eto iṣakoso (MS)

Ti eto iṣakoso (CS) ba ni aworan atọka, fọọmu eyiti o baamu si Ọpọtọ. 1.1.1, ati awọn iṣẹ (iṣẹ) laisi ikopa eniyan (onišẹ), lẹhinna o pe Eto iṣakoso aifọwọyi (ACS).

Ti eto iṣakoso ba ṣiṣẹ pẹlu ikopa ti eniyan (onišẹ), lẹhinna o pe aládàáṣiṣẹ Iṣakoso eto.

Ti Iṣakoso ba pese ofin ti a fun ni iyipada ohun kan ni akoko, laibikita awọn abajade ti iṣakoso, lẹhinna iru iṣakoso ni a ṣe ni lupu ṣiṣi, ati pe iṣakoso funrararẹ ni a pe. iṣakoso eto.

Awọn ọna ṣiṣe ṣiṣi pẹlu awọn ẹrọ ile-iṣẹ (awọn laini gbigbe, awọn laini iyipo, ati bẹbẹ lọ), awọn ẹrọ iṣakoso nọmba kọnputa (CNC): wo apẹẹrẹ ni Ọpọtọ. 1.1.2.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Fig.1.1.2 - Apẹẹrẹ ti iṣakoso eto

Awọn titunto si ẹrọ le jẹ, fun apẹẹrẹ, a "daakọ".

Niwọn bi ninu apẹẹrẹ yii ko si awọn sensosi (awọn wiwọn) ibojuwo apakan ti a ṣelọpọ, ti o ba jẹ pe, fun apẹẹrẹ, a ti fi ẹrọ gige naa sori ẹrọ ti ko tọ tabi fọ, lẹhinna ibi-afẹde ti a ṣeto (iṣelọpọ ti apakan) ko le ṣee ṣe (mimọ). Ni deede, ninu awọn ọna ṣiṣe ti iru yii, iṣakoso iṣelọpọ ni a nilo, eyiti yoo ṣe igbasilẹ iyapa ti awọn iwọn ati apẹrẹ ti apakan lati ọkan ti o fẹ.

Awọn eto iṣakoso aifọwọyi ti pin si awọn oriṣi 3:

  • awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi (ACS);
  • awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi (ACS);
  • titele awọn ọna šiše (SS).

SAR ati SS jẹ awọn ipin ti SPG ==> Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ.

Itumọ: Eto iṣakoso aifọwọyi ti o ni idaniloju iduro ti eyikeyi ti ara opoiye (ẹgbẹ ti awọn iwọn) ninu ohun iṣakoso ni a npe ni eto iṣakoso aifọwọyi (ACS).

Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi (ACS) jẹ iru ti o wọpọ julọ ti awọn eto iṣakoso aifọwọyi.

Olutọsọna aladaaṣe akọkọ ni agbaye (ọdun 18th) jẹ olutọsọna Watt. Ilana yii (wo aworan 1.1.3) ni imuse nipasẹ Watt ni England lati ṣetọju iyara igbagbogbo ti yiyi kẹkẹ ti ẹrọ ẹrọ nya si ati, ni ibamu, lati ṣetọju iyara iyipo igbagbogbo (iṣipopada) ti pulley gbigbe (belt) ).

Ninu eto yii kókó eroja (awọn sensọ wiwọn) jẹ “awọn iwuwo” (awọn aaye). "Awọn iwuwo" (awọn aaye) tun "fi ipa" apa apata ati lẹhinna àtọwọdá lati gbe. Nitorinaa, eto yii le jẹ ipin bi eto iṣakoso taara, ati pe olutọsọna le jẹ ipin bi taara sise eleto, niwon o ni nigbakannaa ṣe awọn iṣẹ ti awọn mejeeji "mita" ati "olutọsọna".

Ni awọn olutọsọna adaṣe taara afikun orisun ko si agbara ti a beere lati gbe olutọsọna.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.1.3 - Watt laifọwọyi eleto Circuit

Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aiṣe-taara nilo wiwa (wiwa) ti ampilifaya (fun apẹẹrẹ, agbara), adaṣe afikun ti o ni, fun apẹẹrẹ, mọto ina, servomotor, wakọ hydraulic, ati bẹbẹ lọ.

Apeere ti eto iṣakoso aifọwọyi (eto iṣakoso aifọwọyi), ni oye kikun ti itumọ yii, jẹ eto iṣakoso ti o ṣe idaniloju ifilọlẹ ti rocket sinu orbit, nibiti iyipada iṣakoso le jẹ, fun apẹẹrẹ, igun laarin rocket. ipo ati deede si Earth ==> wo Ọpọtọ. 1.1.4.a ati ọpọtọ. 1.1.4.b

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.1.4 (a)
Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.1.4 (b)

1.2. Ilana ti awọn ọna ṣiṣe iṣakoso: awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun ati multidimensional

Ninu ẹkọ ti Imọ-ẹrọ Awọn ọna ṣiṣe Imọ-ẹrọ, eyikeyi eto nigbagbogbo pin si awọn ọna asopọ ti a ti sopọ si awọn ẹya nẹtiwọọki. Ni ọran ti o rọrun julọ, eto naa ni ọna asopọ kan, titẹ sii eyiti a pese pẹlu iṣẹ titẹ sii (titẹ sii), ati idahun ti eto (jade) ti gba ni titẹ sii.

Ninu ẹkọ ti Iṣakoso Awọn ọna ṣiṣe Imọ-ẹrọ, awọn ọna akọkọ 2 ti o nsoju awọn ọna asopọ ti awọn eto iṣakoso ni a lo:

- ni awọn oniyipada "input-output";

- ni awọn oniyipada ipinle (fun awọn alaye diẹ sii, wo awọn apakan 6...7).

Aṣoju ninu awọn oniyipada igbewọle-jade ni a maa n lo lati ṣapejuwe awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun ti o ni “igbewọle” kan (iṣẹ iṣakoso kan) ati ọkan “ijade” (iyipada iṣakoso kan, wo Nọmba 1.2.1).

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.2.1 - Aṣoju iṣeto ti eto iṣakoso ti o rọrun

Ni deede, apejuwe yii ni a lo fun awọn ọna ṣiṣe iṣakoso adaṣe ti o rọrun ti imọ-ẹrọ (awọn eto iṣakoso adaṣe).

Laipẹ, aṣoju ninu awọn oniyipada ipinlẹ ti di ibigbogbo, pataki fun awọn ọna ṣiṣe eka imọ-ẹrọ, pẹlu awọn ọna ṣiṣe iṣakoso adaṣe lọpọlọpọ. Ninu Ọpọtọ. 1.2.2 fihan a sikematiki oniduro ti a multidimensional laifọwọyi Iṣakoso eto, ibi ti u1(t)…um(t) - awọn iṣe iṣakoso (fekito iṣakoso), y1(t)…yp(t) - adijositabulu sile ti ACS (o wu fekito).

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.2.2 - Sikematiki oniduro ti a multidimensional Iṣakoso eto

Jẹ ki a ṣe akiyesi ni awọn alaye diẹ sii ọna ti ACS, ti o jẹ aṣoju ninu awọn oniyipada “input-output” ati nini titẹ sii kan (titẹ sii tabi titunto si, tabi igbese iṣakoso) ati abajade kan (igbejadejade tabi iṣakoso (tabi adijositabulu) oniyipada).

Jẹ ki a ro pe aworan atọka ti iru ACS ni nọmba kan ti awọn eroja (awọn ọna asopọ). Nipa ṣiṣe akojọpọ awọn ọna asopọ gẹgẹbi ilana iṣẹ-ṣiṣe (kini awọn ọna asopọ ṣe), aworan apẹrẹ ti ACS le dinku si fọọmu aṣoju atẹle wọnyi:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.2.3 - Àkọsílẹ aworan atọka ti awọn laifọwọyi Iṣakoso eto

Aami ε(t) tabi oniyipada ε(t) tọkasi aiṣedeede (aṣiṣe) ni iṣelọpọ ti ẹrọ ti o fiwera, eyiti o le “ṣiṣẹ” ni ipo ti awọn iṣẹ ṣiṣe iṣiro ti o rọrun mejeeji (iyokuro nigbagbogbo, kere si igbagbogbo) ati awọn iṣẹ ṣiṣe afiwera diẹ sii (awọn ilana).

Bi y1 (t) = y (t) * k1nibo k1 ni ere, lẹhinna ==>
ε (t) = x (t) - y1 (t) = x (t) - k1*y (t)

Iṣẹ-ṣiṣe ti eto iṣakoso jẹ (ti o ba jẹ iduroṣinṣin) lati “ṣiṣẹ” lati yọkuro aiṣedeede (aṣiṣe) ε(t), i.e. ==> ε(t) → 0.

O yẹ ki o ṣe akiyesi pe eto iṣakoso naa ni ipa nipasẹ awọn ipa ita mejeeji (iṣakoso, idamu, kikọlu) ati kikọlu inu. Kikọlu yato si lati ikolu nipasẹ awọn stochasticity (randomness) ti awọn oniwe-aye, nigba ti ikolu jẹ fere nigbagbogbo deterministic.

Lati ṣe apẹrẹ iṣakoso (igbese eto) a yoo lo boya x (t), tabi iwo (t).

1.3. Awọn ofin ipilẹ ti iṣakoso

Ti a ba pada si nọmba ti o kẹhin (aworan atọka ti ACS ni aworan 1.2.3), lẹhinna o jẹ dandan lati "decipher" ipa ti o ṣiṣẹ nipasẹ ẹrọ iyipada-iyipada (awọn iṣẹ wo ni o ṣe).

Ti o ba jẹ pe ẹrọ iyipada-iyipada (ACD) nikan mu (tabi dinku) ifihan aiṣedeede ε(t), eyun: Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọnibo Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ- olùsọdipúpọ iyebíye (ninu ọran pataki Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ = Const), lẹhinna iru ipo iṣakoso ti eto iṣakoso adaṣe tiipa-pipade ni a pe ni ipo kan iwon Iṣakoso (P-Iṣakoso).

Ti ẹyọ iṣakoso ba n ṣe ifihan ifihan agbara ε1 (t), ni ibamu si aṣiṣe ε(t) ati ohun elo ε (t), i.e. Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ, lẹhinna ipo iṣakoso yii ni a npe ni iwonba-ṣepọ (Iṣakoso PI). ==> Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọnibo b - olùsọdipúpọ iyebíye (ninu ọran pataki b = Const).

Ni deede, iṣakoso PI ni a lo lati mu ilọsiwaju iṣakoso (ilana).

Ti ẹyọ iṣakoso ba n ṣe ifihan ifihan ε1 (t), ni ibamu si aṣiṣe ε(t) ati itọsẹ rẹ, lẹhinna ipo yii ni a pe proportionally iyato (PD Iṣakoso): ==> Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ni deede, lilo iṣakoso PD pọ si iṣẹ ti ACS

Ti ẹyọ iṣakoso ba n ṣe ifihan ifihan agbara ε1 (t), ni ibamu si aṣiṣe ε(t), itọsẹ rẹ, ati akojọpọ aṣiṣe ==> Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ, lẹhinna ipo yii ni a pe lẹhinna ipo iṣakoso yii ni a pe iwon-ipo-ipo iṣakoso iyatọ (Iṣakoso PID).

Iṣakoso PID nigbagbogbo ngbanilaaye lati pese iṣedede iṣakoso “dara” pẹlu iyara “dara”.

1.4. Awọn ipinya ti awọn eto iṣakoso aifọwọyi

1.4.1. Isọri nipa iru ti mathematiki apejuwe

Da lori iru apejuwe mathematiki (awọn idogba ti awọn agbara ati awọn iṣiro), awọn eto iṣakoso aifọwọyi (ACS) ti pin si laini и aiṣedeede awọn ọna šiše (ara-propelled ibon tabi SAR).

Kọọkan "subclass" (laini ati aiṣedeede) ti pin si nọmba kan ti "awọn kilasi". Fun apẹẹrẹ, awọn ibon ti ara ẹni laini (SAP) ni awọn iyatọ ninu iru apejuwe mathematiki.
Niwọn igba ti igba ikawe yii yoo gbero awọn ohun-ini agbara ti awọn eto iṣakoso alaifọwọyi laini nikan (ilana), ni isalẹ a pese ipin kan ni ibamu si iru apejuwe mathematiki fun awọn ọna ṣiṣe iṣakoso laini laini (ACS):

1) Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi laini ti a ṣalaye ninu awọn oniyipada titẹ-jade nipasẹ awọn idogba iyatọ lasan (ODE) pẹlu yẹ iyeida:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

nibi ti x (t) - ipa titẹ sii; ati (t) – o wu ipa (adijositabulu iye).

Ti a ba lo oniṣẹ ẹrọ (“iwapọ”) fọọmu kikọ ODE laini, lẹhinna idogba (1.4.1) le jẹ aṣoju ni fọọmu atẹle:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

nibo, p = d/dt - oniṣẹ iyatọ; L(p), N(p) jẹ awọn oniṣẹ iyatọ laini ti o baamu, eyiti o dọgba si:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

2) Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi laini ti a ṣalaye nipasẹ awọn idogba iyatọ laini laini laini (ODE) pẹlu oniyipada (ni akoko) iyeida:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ni ọran gbogbogbo, iru awọn ọna ṣiṣe le jẹ tito lẹtọ bi awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi (NSA).

3) Awọn eto iṣakoso aifọwọyi laini ti a ṣalaye nipasẹ awọn idogba iyatọ laini:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

nibi ti f(...) - iṣẹ laini ti awọn ariyanjiyan; k = 1, 2, 3… - gbogbo awọn nọmba; Δt – aarin quantization (agbedemeji iṣapẹẹrẹ).

Idogba (1.4.4) le jẹ aṣoju ninu akiyesi “iwapọ” kan:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ni deede, apejuwe yii ti awọn eto iṣakoso aifọwọyi laini (ACS) ni a lo ninu awọn eto iṣakoso oni-nọmba (lilo kọnputa).

4) Awọn eto iṣakoso aifọwọyi laini pẹlu idaduro:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

nibi ti L(p), N(p) - awọn oniṣẹ iyatọ laini; τ - aisun akoko tabi aisun ibakan.

Ti o ba ti awọn oniṣẹ L(p) и N(p) ibajẹ (L (p) = 1; N(p) = 1), lẹhinna idogba (1.4.6) ni ibamu si apejuwe mathematiki ti awọn agbara ti ọna asopọ idaduro pipe:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

ati apejuwe ayaworan ti awọn ohun-ini rẹ han ni Ọpọtọ. 1.4.1

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.1 - Awọn aworan ti titẹ sii ati abajade ti ọna asopọ idaduro bojumu

5) Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi laini ti a ṣalaye nipasẹ awọn idogba iyatọ laini ni apa awọn itọsẹ. Iru ibon ti ara ẹni ni a maa n pe ni igbagbogbo pin Iṣakoso awọn ọna šiše. ==> Apeere “abtract” ti iru apejuwe kan:

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Eto ti awọn idogba (1.4.7) ṣe apejuwe awọn agbara ti eto iṣakoso aifọwọyi pin laini, i.e. Iwọn iṣakoso ko da lori akoko nikan, ṣugbọn tun lori ipoidojuko aaye kan.
Ti eto iṣakoso jẹ ohun “aaye”, lẹhinna ==>

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

nibi ti Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ da lori akoko ati awọn ipoidojuko aaye ti a pinnu nipasẹ fekito rediosi Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

6) ara-propelled ibon ṣàpèjúwe awọn ọna šiše ODE, tabi awọn ọna ṣiṣe ti awọn idogba iyatọ, tabi awọn ọna ṣiṣe ti awọn idogba iyatọ apa kan ==> ati bẹbẹ lọ...

Iyasọtọ ti o jọra ni a le dabaa fun awọn eto iṣakoso alaifọwọyi ti kii ṣe lainidi (SAP)…

Fun awọn ọna ṣiṣe laini, awọn ibeere wọnyi ti pade:

  • linearity ti awọn abuda aimi ti ACS;
  • linearity ti awọn dainamiki idogba, i.e. awọn oniyipada wa ninu idogba agbara nikan ni laini apapo.

Iwa aimi ni igbẹkẹle ti iṣelọpọ lori titobi ipa titẹ sii ni ipo iduro (nigbati gbogbo awọn ilana igba diẹ ti ku).

Fun awọn ọna ṣiṣe ti a ṣalaye nipasẹ awọn idogba iyatọ laini laini pẹlu awọn alasọdipúpọ igbagbogbo, abuda aimi ni a gba lati idogba agbara (1.4.1) nipa siseto gbogbo awọn ofin ti kii ṣe iduro si odo ==>

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Nọmba 1.4.2 fihan awọn apẹẹrẹ ti laini ati awọn abuda aimi aiṣedeede ti awọn eto iṣakoso laifọwọyi (ilana).

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.2 - Awọn apẹẹrẹ ti laini aimi ati awọn abuda alaiṣe

Aifọwọyi awọn ofin ti o ni awọn itọsẹ akoko ninu awọn idogba agbara le dide nigba lilo awọn iṣẹ ṣiṣe mathematiki ti kii ṣe lainidi (*, /, Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ, Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ, ese, ln, etc.). Fun apẹẹrẹ, considering awọn dainamiki idogba ti diẹ ninu awọn "áljẹbrà" ara-propelled ibon

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ

Ṣe akiyesi pe ni idogba yii, pẹlu abuda aimi laini Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ awọn ọrọ keji ati kẹta (awọn ofin ti o ni agbara) ni apa osi ti idogba jẹ aiṣedeede, nitorina ACS ti a ṣe apejuwe nipasẹ idogba kanna jẹ aiṣedeede ni ìmúdàgba ètò.

1.4.2. Isọri ni ibamu si iru awọn ifihan agbara ti a firanṣẹ

Da lori iru awọn ifihan agbara ti a firanṣẹ, awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi (tabi ilana) ti pin si:

  • lemọlemọfún awọn ọna šiše (lemọlemọfún awọn ọna šiše);
  • yiyi awọn ọna šiše (yiyi igbese awọn ọna šiše);
  • ọtọ igbese awọn ọna šiše (pulse ati oni).

Eto lemọlemọfún igbese ni a npe ni iru ACS, ni kọọkan ninu awọn ọna asopọ ti eyi ti lemọlemọfún iyipada ninu ifihan agbara titẹ sii lori akoko ni ibamu si lemọlemọfún iyipada ninu ifihan agbara, lakoko ti ofin iyipada ninu ifihan agbara le jẹ lainidii. Fun ibon ti ara ẹni lati jẹ ilọsiwaju, o jẹ dandan pe awọn abuda aimi ti gbogbo ìjápọ wà lemọlemọfún.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.3 - Apeere ti a lemọlemọfún eto

Eto yii igbese ni a pe ni eto iṣakoso aifọwọyi ninu eyiti o kere ju ni ọna asopọ kan, pẹlu iyipada ilọsiwaju ninu iye titẹ sii, iye ti o wu jade ni awọn akoko diẹ ti ilana iṣakoso naa yipada “fo” da lori iye ti ifihan agbara titẹ sii. Awọn abuda aimi ti iru ọna asopọ kan ni fọ ojuami tabi egugun pẹlu rupture.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.4 - Awọn apẹẹrẹ ti awọn abuda aimi yii

Eto ọtọtọ Iṣe jẹ eto ninu eyiti o kere ju ni ọna asopọ kan, pẹlu iyipada ti nlọsiwaju ninu iwọn titẹ sii, iyejade ni iru ti olukuluku impulses, ti o han lẹhin igba diẹ.

Ọna asopọ ti o ṣe iyipada ifihan agbara ti nlọsiwaju sinu ifihan agbara ọtọtọ ni a pe ni ọna asopọ pulse. Iru iru awọn ifihan agbara gbigbe waye ninu eto iṣakoso adaṣe pẹlu kọnputa tabi oludari.

Awọn ọna imuse ti o wọpọ julọ (awọn alugoridimu) fun yiyipada ifihan agbara titẹ sii lemọlemọfún sinu ifihan iṣelọpọ pulsed ni:

  • pulse titobi awose (PAM);
  • Awose iwọn Pulse (PWM).

Ninu Ọpọtọ. Olusin 1.4.5 ṣe afihan aworan apejuwe ti pulse amplitude modulation (PAM) algorithm. Ni oke ti Ọpọtọ. gbára akoko ti wa ni gbekalẹ x (t) - ifihan agbara ni ẹnu-ọna sinu abala ipa. Ifihan agbara ijade ti Àkọsílẹ pulse (ọna asopọ) ati (t) – a ọkọọkan ti onigun pulses han pẹlu yẹ akoko titobi Δt (wo apakan isalẹ ti nọmba naa). Iye akoko awọn iṣọn jẹ kanna ati dogba si Δ. Iwọn pulse ni abajade ti bulọọki naa ni ibamu si iye ti o baamu ti ifihan agbara ti nlọsiwaju x (t) ni titẹ sii ti bulọọki yii.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.5 - Imuse ti polusi titobi awose

Ọna yii ti iṣatunṣe pulse jẹ eyiti o wọpọ pupọ ni ẹrọ wiwọn ẹrọ itanna ti iṣakoso ati awọn eto aabo (CPS) ti awọn agbara agbara iparun (NPP) ni awọn ọdun 70 ... 80 ti ọrundun to kọja.

Ninu Ọpọtọ. Olusin 1.4.6 fihan apejuwe ayaworan ti iwọn iwọn pulse (PWM) algorithm. Ni oke ti Ọpọtọ. 1.14 fihan igbẹkẹle akoko x (t) - ifihan agbara ni titẹ sii si ọna asopọ pulse. Ifihan agbara ijade ti Àkọsílẹ pulse (ọna asopọ) ati (t) - ọkọọkan awọn isọdi onigun ti o han pẹlu akoko pipọ igbagbogbo Δt (wo isalẹ ti aworan 1.14). Awọn titobi ti gbogbo awọn pulses jẹ kanna. Pulse iye akoko Δt ni awọn wu ti awọn Àkọsílẹ ni iwon si awọn ti o baamu iye ti awọn lemọlemọfún ifihan agbara x (t) ni awọn input ti awọn polusi Àkọsílẹ.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.6 - Imuse ti polusi iwọn awose

Ọna yii ti iṣatunṣe pulse lọwọlọwọ jẹ eyiti o wọpọ julọ ni ohun elo wiwọn itanna ti iṣakoso ati awọn eto aabo (CPS) ti awọn ohun elo agbara iparun (NPP) ati ACS ti awọn eto imọ-ẹrọ miiran.

Ni ipari abala yii, o yẹ ki o ṣe akiyesi pe ti akoko ihuwasi ba duro ni awọn ọna asopọ miiran ti awọn ibon ti ara ẹni (SAP) significantly siwaju sii Δt (nipasẹ awọn aṣẹ ti titobi), lẹhinna eto pulse le ṣe akiyesi eto iṣakoso aifọwọyi lemọlemọfún (nigba lilo mejeeji AIM ati PWM).

1.4.3. Pipin nipa iseda ti Iṣakoso

Da lori iru awọn ilana iṣakoso, awọn eto iṣakoso aifọwọyi ti pin si awọn oriṣi atẹle:

  • awọn ọna ṣiṣe iṣakoso aifọwọyi ipinnu, ninu eyiti ifihan agbara titẹ sii le jẹ aibikita ni nkan ṣe pẹlu ifihan agbara ti o wu (ati ni idakeji);
  • ACS sitokasitik (iṣiro, iṣeeṣe), ninu eyiti ACS “dahun” si ifihan agbara titẹ sii ti a fun laileto (sitokasitik) ifihan agbara.

Awọn ifihan agbara sitokasitik ti o jade jẹ ti a ṣe afihan nipasẹ:

  • ofin ti pinpin;
  • ireti mathematiki (apapọ iye);
  • pipinka (boṣewa iyapa).

Iseda sitokasitik ti ilana iṣakoso ni a ṣe akiyesi nigbagbogbo ni pataki ACS ti kii ṣe lainidi mejeeji lati oju-ọna ti awọn abuda aimi, ati lati oju-ọna oju-ọna (paapaa si iwọn ti o tobi ju) ti aiṣedeede ti awọn ọrọ ti o ni agbara ni awọn iṣiro ti o ni agbara.

Ifihan si yii ti iṣakoso laifọwọyi. Awọn imọran ipilẹ ti ẹkọ ti iṣakoso ti awọn ọna ṣiṣe imọ-ẹrọ
Iresi. 1.4.7 - Pipin ti awọn wu iye ti a sitokasitik laifọwọyi Iṣakoso eto

Ni afikun si awọn oriṣi akọkọ ti o wa loke ti isọdi ti awọn eto iṣakoso, awọn isọdi miiran wa. Fun apẹẹrẹ, ipinya le ṣee ṣe ni ibamu si ọna iṣakoso ati da lori ibaraenisepo pẹlu agbegbe ita ati agbara lati mu ACS pọ si awọn iyipada ninu awọn aye ayika. Awọn ọna ṣiṣe ti pin si awọn kilasi nla meji:

1) Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso deede (ti kii ṣe atunṣe ti ara ẹni) laisi iyipada; Awọn ọna ṣiṣe wọnyi jẹ ti ẹya ti awọn ti o rọrun ti ko yi eto wọn pada lakoko ilana iṣakoso. Wọn jẹ idagbasoke julọ ati lilo pupọ. Awọn ọna ṣiṣe iṣakoso deede ti pin si awọn kilasi abẹlẹ mẹta: ṣiṣi-lupu, pipade-lupu ati awọn eto iṣakoso apapọ.

2) Awọn eto iṣakoso ti ara ẹni (atunṣe). Ninu awọn eto wọnyi, nigbati awọn ipo ita tabi awọn abuda ti ohun ti a ṣakoso ba yipada, iyipada aifọwọyi (kii ṣe ipinnu tẹlẹ) iyipada ninu awọn aye ti ẹrọ iṣakoso waye nitori awọn ayipada ninu awọn iyeida eto iṣakoso, eto eto iṣakoso, tabi paapaa ifihan awọn eroja tuntun. .

Apeere miiran ti isọdi: ni ibamu si ipilẹ-ipele kan (ipele kan, ipele meji, ipele-pupọ).

Awọn olumulo ti o forukọsilẹ nikan le kopa ninu iwadi naa. wọle, Jowo.

Tesiwaju atẹjade awọn ikowe lori UTS?

  • 88,7%Bẹẹni118

  • 7,5%No10

  • 3,8%Nko mo5

133 olumulo dibo. 10 olumulo abstained.

orisun: www.habr.com

Fi ọrọìwòye kun