Adaptívna regulácia
Adaptívne regulačné obvody
Adaptívne obvody samočinne prispôsobujú svoje vlastnosti meniacim sa podmienkam. Napr. autopilot mení svoj zisk – teda výchylku kormidiel pre rovnako veľké regulačné odchýlky v závislosti od rýchlosti a výšky letu tak, aby reakcia systému na rovnakú regulačnú odchýlku bola na výške a rýchlosti letu závislá čo najmenej.
Pozn.: pri veľkých rýchlostiach a malých výškach letu majú kormidlá veľkú účinnosť, pri malých rýchlostiach a veľkých výškach je to naopak.
Základnú informáciu o rýchlosti a výške letu udáva dynamický tlak:
$ q = \dfrac{1} {2} \rho v^2$, | (1) |
kde ρ je hustota vzduchu a v rýchlosť letu.
Adaptívne regulačné obvody je možné rozdeliť na:
- obvody s otvorenou adaptačnou väzbou
- obvody s uzavretou adaptačnou väzbou
- samočinne sa ladiace
- samočinne sa organizujúce
Obvody s otvorenou adaptačnou väzbou
Obvody s otvorenou adaptačnou väzbou vysvetlíme na príklade typického adaptívneho autopilota s otvorenou adaptačnou väzbou:
Obr. 8.1 Adaptívny obvod s otvorenou adaptačnou väzbou
Bez bloku adaptácie je schéma obvodu uvedená na tomto obrázku totožná so základným regulačným obvodom so známym princípom činnosti. V dôsledku pôsobenia dynamického tlaku na lietadlo toto mení svoje vlastnosti, ktoré môžeme opísať pomocou zisku lietadla KL. Adaptácia na meniace sa podmienky je u tohto typu obvodu zabezpečená prídavným blokom adaptácie, ktorý meria dynamický tlak a podľa neho upravuje prevody riadenia a zisk v elektrickej i mechanickej časti autopilota. Tieto vlastnosti súhrnne opíšeme pomocou zisku regulátora $K_R$. Zjednodušene môžeme proces adaptácie charakterizovať vzťahom:
$ K_R . K_L = konšt. $, | (2) |
pričom do $K_R$ sa zavádza umelý vplyv $a$ (adaptácia) a $K_L$ sa mení podľa $q$ (prirodzene).
Obvody s uzavretou adaptačnou väzbou
Samočinne sa ladiaci systém vysvetlíme na jednom z mnohých možných riešení, ktoré sa nazýva adaptívny obvod s modelom:
Obr. 8.2 Adaptívny obvod s uzavretou väzbou (s modelom)
Vidíme, že u tohto obvodu je adaptácia zabezpečená iným spôsobom, a to pomocou modelu optimálnych vlastností obvodu ako odozvy $y_m$ na riadiaci signál $w$. Tieto modelové vlastnosti sú porovnávané so skutočnými vlastnosťami obvodu (signál $y$). Pokiaľ medzi nimi existuje rozdiel, sú pomocou bloku adaptácie upravované parametre regulátora.
V samočinne sa organizujúcom systéme blok adaptácie tentoraz neladí regulátor, ale vyberá letový (vhodnejší) korekčný člen, ktorý bude zaradený do spracovania signálu ako súčasť regulátora.
Obr. 8.3 Systém so zmenou štruktúry
- prečítané 4337x