12.3. Пошукові СНС із оптимізацією якості управління

 

Як відзначалося вище (п. 9.1), за способом налаштування СНС можна розділити на СНС із налаштуванням за зовнішнім впливом та СНС із налаштуванням за характеристиками ОУ.

У обох випадках пошукові СНС спочатку визначають градієнт від критерію оптимальності, а потім за його значенням рухаються до екстремуму. Найчастіше в пошукових СНС для визначення градієнта використовується метод синхронного детектування, а для руху до екстремуму – метод градієнта.

1. Пошукові СНС із налаштуванням за зовнішнім впливом

Такі СНС часто будують за замкненою схемою аналогічною аналітичним СНС (див. рис. 1.11 б), але замість аналізу помилок  мінімізують деякий критерій вторинної оптимізації , який залежить від помилки .

Нехай критерій вторинної оптимізації  описується виразом

.                  (12.28)

Цей інтеграл відповідає інтегралу згортки. Для технічної його реалізації необхідно значення помилки  піднести до квадрата і подати на вхід аперіодичної ланки першого порядку з передатною функцією . Відповідно до викладеного схему пошукової СНС із налаштуванням за зовнішнім впливом можна зобразити у вигляді рис. 12.3.

Опис схеми: помилка  вимірюється, підноситься до квадрату і подається на вхід аперіодичної ланки , на виході якої отримується критерій вторинної оптимізації . Із генератора гармонійних коливань на УП подаються коливання, що змінюють параметри , , …, , які налаштовуються, на величини , , …, . Ці ж пошукові гармонійні коливання  подаються й на помножувач синхронного детектора СД. За допомогою фільтрів  сигнал, що дорівнює добутку  на , усереднюється та множиться на коефіцієнт . За формулою (12.27) на виході фільтрів синхронних детекторів СД утворюються складові градієнта , які після інтеграторів  будуть варіативними параметрами  УП.

2. Пошукові СНС із налаштуванням за характеристиками ОУ

У таких СНС часто використовують еталонну модель. У випадку еталонної моделі критерій вторинної оптимізації  є функцією від сигналу неузгодженості  між виходами моделі  та реальної системи .

Нехай . Тоді схема пошукової СНС із налаштуванням за характеристиками ОУ може бути наведена у вигляді рис. 12.4.

Опис схеми: на вхід моделі з передатною функцією  подається сигнал помилки управління . Різниця вихідних сигналів моделі та реальної системи  підноситься до квадрата, тобто визначається критерій оптимальності (11.6) . За допомогою синхронних детекторів СД, робота яких докладно описана в попередній схемі (рис. 12.3), визначаються компоненти градієнта, використовуючи метод градієнта (12.4):

.

УП являє собою паралельне з’єднання -ланцюгів, які містять коригувальні обладнання  та підсилювачі із коефіцієнтом передачі , що налаштовується.