6. Системы с запоминанием экстремума

Схема системы с запоминанием экстремума показана на рис. 6.15, а. Эта система состоит из вычислительного устройства, подсчитывающего величину экстремального параметра (η), устройств сравнения, памяти и исполнительного двигателя. Для простоты объяснения будем считать, что объектом управления, как и ранее, является дизель-генератор.

Рис. 6.15. Система с запоминанием экстремума

Принципиальная схема устройства памяти, используемого в рассматриваемой системе, показана на рис. 6.15, б. На вход этого устройства подается напряжение (u₁), пропорциональное текущему значению экстремального параметра (η). Выход устройства (рис. 6.15, а) включается на один из входов устройства сравнения. В свою очередь выход устройства сравнения (u₃) включается в цепь управления транзистора.

Как следует из схемы рис. 6.15, б, при увеличении текущего значения экстремального параметра (η) напряжение на выходе устройства памяти пропорционально этому параметру (u₂ = u₁ = kη).

При увеличении напряжения u₁ конденсатор (С) заряжается. Предположим, что этот заряд происходит гораздо быстрее, нежели изменяется напряжение u₁. Тогда в момент, когда напряжение u₁ достигает максимума (экстремума), а затем начинает уменьшаться, на выходе устройства памяти остается постоянное напряжение, равное u_2эк. Благодаря этому устройство запоминает экстремальное (максимальное) значение коэффициента полезного действия (u_2эк =kη_эк).

При подаче в схему напряжения u₃ конденсатор через сопротивление R разряжается и напряжение на выходе схемы опять становится равным напряжению на ее входе (u₂ = u₁ = kη).

Система с запоминанием экстремума (рис. 6.15, а) работает следующим образом. В течение времени, пока экстремальный параметр возрастает, на выходе устройства памяти имеется напряжение, пропорциональное текущему значению η. Поэтому на оба входа устройства сравнения подаются равные напряжения, пропорциональные η, и сигнал на выходе этого устройства отсутствует.

Однако после достижения экстремальной величины текущее значение экстремального параметра (η) начинает уменьшаться, а его максимальная величина (η_эк) запоминается устройством памяти и остается неизменной. Поэтому тогда, когда разница между этими величинами достигает определенного предела, равного

устройство сравнения дает на исполнительный двигатель сигнал реверса входного сигнала (q).

В момент реверса сигналом u₃ стирается записанное в устройстве памяти значение экстремального параметра (η_экi), и напряжение на выходе этого устройства вновь становится пропорциональным текущему значению η. Так продолжается до тех пор, пока параметр η не достигнет максимума. После этого устройство памяти запоминает новое значение η_экi+1, и при достижении разницы

система опять реверсируется. Благодаря этому осуществляется выход системы в область экстремума.

Системы, реагирующие на знак производной, и системы с запоминанием экстремума относительно просты. Однако эти системы плохо защищены от воздействия помех. Указанного недостатка лишены системы, которые рассматриваются ниже.