Heuristick é adaptívne regulátory

1. Heuristické adaptívne regulátory • PSD regulátor (ÚTIA ČSAV) • Heuristický STR (KASR) Heuristický PSD regulátor - Ing. Maršík Základné informácie: • vstup – regulačná odchýlka - e • výstup – akčná veličina - u • kritérium – miera kmitavosti • prednosti – ľubovoľný rád objektu, lineárne aj nelineárne objekty, žiadne apriorné informácie, bez identifikácie • požiadavky – stabilita otvoreného obvodu, dokonalá filtrácia, málo kmitavý charakter dynamiky objektu

2. Adaptácia parametrov regulátora podľa odozvy URO. Odozvy optimálne nastavených regulátorov majú podobný charakter. • maximálne jeden výrazný prekmit • regulačná odchýlka s 2 polvlnami

3. Základná myšlienka: Udržiavať kmitavosť odozvy na konštantnej hodnote. Formulácia kritéria: frekvencia prechodu nulou e Miera kmitavosti: frekvencia prechodu nulou jej prvej derivácie

4. Základná myšlienka: Udržiavať kmitavosť odozvy na konštantnej hodnote. Formulácia kritéria: frekvencia prechodu nulou e Miera kmitavosti: frekvencia prechodu nulou jej prvej derivácie

5. Predpokladajme, že e je signál s normálnym rozdelením

6. PSD algoritmus podľa Maršíka Najskôr upravíme klasický algoritmus: na tvar: kp kd Nech:

7. K(t) je spoločné zosilnenie – adaptovaný parameter Kritérium - kmitavosť Prípad lineárnej závislosti nie je lineárna závislosť Priebežná adaptácia K: Adaptácia ako regulácia miery kmitavosti: alebo Ak je K << KC - pomalá adaptácia

8. Potreba dobrej filtrácie: Adaptívny filter 1. rádu Adaptácia

9. Algoritmus heuristického PSD regulátora 1. Výpočet regulačnej odchýlky 2.Ifabs[e(t)] < chyba*abs[r(t)] goto výpočet akčn. zásahu 3. Adaptácia časovej konštanty filtra:

10. 4. Výpočet filtrovaných rozptylov: 5. Výpočet miery kmitavosti:

11. 6. Výpočet spoločného zosilnenia: 7. Výpočet zložiek regulátora: 8. Výpočet akčného zásahu: Počiatočné hodnoty algoritmu:

12. Výsledky simulácie: Základný algoritmus bez obmedzenia akčného zásahu Riadená sústava: Želaná miera kmitavosti: Perióda vzorkovania: 0,1s

13. Modifikácie Maršíkovho algoritmu 1.) Rozšírenie o ARW (Anti Reset Wind-up) Nerekurzívny algoritmus ARW: 1. 2. ak je alebo , potom 3. Akčná veličina je obmedzená na interval:

14. 1.) Rozšírenie o ARW Akčná veličina je obmedzená na interval:

15. 2.) Úprava výpočtu časovej konštanty

16. 2.) Úprava výpočtu časovej konštanty

17. 2.) Úprava výpočtu časovej konštanty Akčná veličina je obmedzená!

18. 2.) Úprava výpočtu časovej konštanty Akčná veličina je obmedzená!

19. 3.) Zavedenie dvoch časových konštánt a Konštanta slúži na výpočet a nahrádza v ostatných výpočtoch lineárna závislosť: nelineárna závislosť:

20. Kombinácie modifikácií Akčná veličina je obmedzená! (DETAIL)

21. Kombinácie modifikácií Akčná veličina je obmedzená!

22. Kombinácie modifikácií Akčná veličina je obmedzená! (DETAIL)

23. Kombinácie modifikácií Akčná veličina je obmedzená!

24. Heuristický samonastavujúci sa regulátor Vychádza z dvoch téz: 1. Dynamika riadeného systému je určená dominantne riadením 2. Ako heuristické kritérium je použitá miera kmitavosti Apriorné predpoklady: Off-line určené parametre lineárneho modelu riadeného procesu Štandardný zákon riadenia:

25. Výpočet parametrov regulátora: Adaptácia: Pomocou nastavovania koreňov P Kritérium: Výpočet koreňov P: Nech a0 = 0 a a1 =1 potom