Нестацнонарность работы электроприводов как объектов управ­лення зависит от способов управлення электродвигателями постоян­ного и переменного тока и от свойств механизмов в процессе экс­плуатации. Изменение параметров электроприводов происходит вследствие изменения следующих основных величин: параметров электромагнитных контуров в цепи «преобразователь—двигатель», передаточных коэффициентов преобразователей, потока возбужде­ния двигателей, моментов инерции механизмов, частот упругих механических колебаний, взаимного изменения механических пара­метров в многосвязных системах многодвигательных промышлен­ных установок. Кроме того, в процессе эксплуатации АСУ ЭП могут наблюдаться значительные изменения по спектральному составу^ интенсивности возмущающих и управляющих воздействий, что может приводить к существенному увеличению динамических 'ошибок системы и к необходимости перенастройки параметров регу­ляторов для минимизации этих ошибок.

Функциональная схема адаптивной АСУ ЭП показана на рис. 9-1. Основная часіь системы включает в себя объект управления (ОУ) н регулятор (Р), охваченные обратной связью. В качестве основной части системы может рассматриваться любая автоматическая си­стема управления нестационарным электроприводом, которая была рассмотрена в предыдущих главах. Реализация адаптивного управ­ления производится в системе дополнительным блоком адаптивного Управлення (БАУ), который включает в себя блок обработки ин­формации о текущем состоянии объекта управления или всей системы и блок перенастройки параметров регуляторов в соответ­ствии с принятым критерием качества работы адаптивной системы.

Адаптивным управлением решаются следующие основные задачи: 1) при произвольном изменении параметров электроприводов в си­стеме производятся такие изменения параметров регуляторов, при которых динамические свойства системы для заданных воздействий не изменяются. Предполагается, что система в исходных условиях оптимизирована и в дальнейшем обеспечивается стабильность по­казателей качества системы; 2) при начальном отсутствии инфор­мации о параметрах электроприводов и воздействиях на систему управления производится автоматический поиск оптимальных ус­ловий работы системы в соот­ветствии с заданным критерием качества.

Условия для второй задачи могут быть и другими. Напри­мер, имеется достаточно полная информация о системе электро­привода, параметры которой не изменяются, ио при изменении условий функционирования ме« ияются заранее неопределенным образом воздействия на систему управления. Тогда необходимо выполнить перенастройку пара­метров системы путем изменения параметров регуляторов таким образом, чтобы обеспечить оптимальный режим работы системы. Решение второй задачи связано с поиском оптимальных режимов работы системы.

Решение первой задачи может быть в ряде случаев выполнено применением достаточно простых приемов компенсации изменяю­щихся параметров систем электроприводов. Этого можно добиться, если применить, напрнмер, внутренние обратные связи, охваты­вающие часть структуры О У с нестационарными параметрами, и обеспечить определенную избыточность по быстродействию конту­ров регулирования с этими обратными связями по отношению к на­ружным контурам регулирования. Если координаты и параметры системы, несущие информацию о ее нестационарности и используе­мые для создания компенсационных связей, непосредственно изме­рены быть ие могут, то возможно применение наблюдающих устройств, восстанавливающих необходимые координаты и пара* метры системы электропривода. Теория наблюдающих устройств разработана в основном для стационарных объектов, и ее примене­ние для нестационарных объектов возможно только в соответствии с гипотезой квазистациоиарности систем в процессе оценки пара­метров и состояний ОУ.

Наряду с этим могут быть применены разнообразные приемы адаптации, зависящие от конкретных требований, предъявляемых к системам управления н от условий их функционирования. Приемы адаптации используются в тех случаях, когда оптимизация системы
управления выполняется при неполной исходной информации о си­стеме и когда в процессе ее функционирования наблюдается заранее непрограммируемые изменения параметров и воздействий. Эти при­емы, как правило, связаны с оценкой параметров и состояния систе­мы (идентификацией системы) путем ее возбуждения и автоматиче­ской перенастройкой параметров или структуры управляющей части, а также введения дополнительных сигналов.

функционирующая АСУ ЭП постоянно находится под воздей­ствием различного рода возмущающих факторов (изменения момен­тов сопротивлений и напряжения сети, помехи датчиков, электро­магнитные наводки, тепловые дрейфы и шумы и др.). Оценку состоя­ния функционирующей системы целесообразно выполнять, исполь­зуя естественные динамические процессы. Однако это не всегда возможно, в силу того что энергетический спектр возмущений мо­жет быть слишком узким или представлять собой сочетание перио­дических сигналов только на определенных частотах. В этом случае необходимо специально вводить тестовые сигналы, которым при­даются формы, оптимальным образом соответствующие состоянию оценки системы. Форма такого сигнала зависит и от вида описания состояния системы.

Для получения информации о состоянии системы в виде времен­ных характеристик используют импульсные и ступенчатые сигналы, а в виде частотных характеристик — синусоидальные, прямоуголь­ные и другие периодические сигналы. В качестве тестовых сигна­лов могут использоваться также и случайные сигналы с заданными характеристиками.

Информация о функционирующей системе может быть получена в виде амплитудно-фазовых частотных характеристик, импульсных переходных функций, оцененных параметров и координат системы и в другой форме. Рассмотрим некоторые методы идентификации, которые используются в дальнейшем для выполнения адаптивных систем управлення.