Алгоритмическое обеспечение отказоустойчивости

Рисунок 1 – Изображение по Лапласу входных

и выходных воздействий системы

 

R (p) – матрица передаточных функций регулятора, реализующего алгоритм управления; Н (р) – матрица передаточных функций объекта управления; Д – безынерционный датчик.

Для линейных систем автоматического регулирования все отказы могут быть разделены на 3 группы:

• структурные (отказы, соответствующие нарушениям между модулями системы);

• параметрические (отказы, соответствующие нарушениям внутри модуля);

• структурно-параметрические (комбинация отказов первых двух типов).

Для реализации свойств отказоустойчивости в системах автоматического регулирования могут быть использованы прямые и адаптивные методы, а также методы восстановления.

Прямые позволяют синтезировать систему автоматического регулирования или управления, структура и параметры регулятора которой зависят от отказа и их изменение происходит при поступлении информации об отказе.

В настоящее время существует 2 подхода:

1) Синтез многосвязных автоматических систем с жесткой структурой

Такой подход предусматривает синтез регулятора постоянной структуры, который обеспечивал бы решение поставленной задачи при наличии в системе одного отказа в любом элементе кроме регулятора.

 

2) Синтез многосвязных автоматических систем с гибкой структурой

Позволяет обеспечить отказоустойчивость при отказах в регуляторе. Предполагается, что регулятор разбит на ряд элементов, причем отказавший элемент сразу же распознается и исключается из регулятора. Алгоритмическое обеспечение отказоустойчивости осуществляется путем изменения структуры и параметров регулятора. Возможно 2 способа:

а) путем включения дополнительных элементов в регулятор;

б) путем переключения имеющихся элементов.

В первом случае при отказе какого-либо элемента регулятора исключающий орган регулятора автоматически устанавливается в определенное положение и в управлении объектом не участвует. Для этого необходимо:

- наличие допустимого статического режима

- чтобы характеристический полином замкнутой системы имел желаемый вид.