Přerušovaná kontrola - Intermittent control - Wikipedia

Přerušovaná kontrola je zpětná vazba metoda řízení, která nejen vysvětluje některé lidské řídicí systémy, ale má také aplikace řídicí technika.

V kontextu teorie řízení, přerušované řízení poskytuje spektrum možností mezi dvěma extrémy kontinuálního a diskrétního řízení: řídicí signál se skládá ze sledu (kontinuálního) parametrizovaných trajektorií, jejichž parametry jsou upravovány přerušovaně. Liší se od řízení diskrétního času v tom, že řízení není mezi vzorky konstantní; liší se od řízení spojitého času v tom, že trajektorie jsou přerušovány přerušovaně. Jako třída teorie řízení je přerušované prediktivní řízení obecnější než kontinuální řízení a poskytuje nové paradigma zahrnující kontinuální prediktivní a optimální řízení s přerušovaným (balistickým) řízením s otevřenou smyčkou.

Existují nejméně tři oblasti, kde je přerušovaná kontrola relevantní. Za prvé, prediktivní řízení založené na modelu v nepřetržitém čase, kde je přerušovanost spojena s on-line optimalizací. Zadruhé, řídicí systémy řízené událostmi, kde je interval mezi vzorkováním časově proměnlivý a určený časy událostí. Zatřetí, vysvětlení fyziologických řídicích systémů, které mají v některých případech přerušovaný charakter. Tato přerušovanost může být způsobena „výpočtem“ v centrálním nervovém systému.

Konvenční kontrola vzorkovaných dat používá a zadržení nulového řádu, který produkuje po částech konstantní řídicí signál a lze jej použít k implementaci vzorkovaných dat, která se blíží dříve navrženému řadiči kontinuálního času. Na rozdíl od konvenčního řízení vzorkovaných dat, přerušované řízení výslovně vloží základní kontinuální systém uzavřené smyčky do systémově uzavřeno blokování, které generuje trajektorii intersample řízení otevřené smyčky na základě základního systému řízení uzavřené smyčky v nepřetržitém čase.

Dějiny

Přerušovaná kontrola se původně vyvinula samostatně v technické a fyziologické literatuře.

Fyziologická literatura

Koncept přerušovaná kontrola objevil se v posmrtném papíru[1] podle Kenneth Craik který uvádí „Lidský operátor se chová v zásadě jako přerušované korekční servo“. Kolega z Kenneth Craik, Margaret Vince, spojila koncept přerušovanosti s Psychologické refrakterní období[2] a poskytl experimentální ověření přerušovanosti. Fernando Navas a James Stark[3] experimentálně ukázal, že pohyby lidské ruky byly synchronizovány spíše se vstupními signály než s vnitřními hodinami: jinými slovy, ruční ovládací systém je řízen událostmi, nikoli hodinami. První podrobný matematický model přerušovanosti představili Peter Neilson, Megan Neilson a Nicholas O’Dwyer.[4]Novější matematický model přerušovanosti uvádějí Peter Gawthrop, Ian Loram, Martin Lakie a Henrik Gollee.[5]

Inženýrská literatura

V kontextu Řídicí technika, termín přerušovaná kontrola používali Eric Ronco, Taner Arsan a Peter Gawthrop.[6]

Uvedli, že „Koncepční a praktická obtížnost generalizovaného predikčního regulátoru spojitého času je řešena nahrazením kontinuálně se pohybujícího horizontu horizontem s přerušovaným pohybem. To umožňuje souběžnou pomalou optimalizaci s rychlou regulací. “ Koncept přerušovaného prediktivního řízení modelu vylepšil Peter Gawthrop ve spolupráci s Liuping Wangem,[7] který se také podíval na přerušovanou kontrolu řízenou událostmi.[8]

V samostatné vývojové linii vyvinuli Tomas Estrada, Hai Lin a Panos Antsaklis koncept modelového řízení s přerušovanou zpětnou vazbou v kontextu síťový řídicí systém.[9]

Reference

  1. ^ Kenneth J. Craik. "Teorie lidských operátorů v řídicích systémech: Část 1, operátor jako inženýrský systém". British Journal of Psychology, 38: 56–61, 1947.
  2. ^ M.A. Vince. "Přerušovanost řídících pohybů a psychologická refrakterní doba". British Journal of Psychology, 38: 149–157, 1948.
  3. ^ Fernando Navas a Lawrence Stark. "Vzorkování nebo přerušovanost v dynamice systému ovládání rukou". Biophys. J., 8 (2): 252–302, 1968.
  4. ^ P.D. Neilson, M.D. Neilson a N.J. O’Dwyer. "Interní modely a přerušovanost: Teoretický popis chování člověka při sledování." Biologická kybernetika, 58: 101–112, 1988.
  5. ^ Peter Gawthrop, Ian Loram, Martin Lakie a Henrik Gollee. "Přerušovaná kontrola: výpočetní teorie lidské kontroly". Biological Kybernetics, 104 (1-2): 31–51, 2011.
  6. ^ E. Ronco, T. Arsan a P. J. Gawthrop. "Přerušované zpětnovazební řízení s otevřenou smyčkou: Praktické GPC s nepřetržitým provozem". Sborník IEE Část D: Teorie řízení a aplikace, 146 (5): 426–434, září 1999.
  7. ^ Peter Gawthrop a Liuping Wang. "Přerušované prediktivní řízení modelu". Sborník institucí strojních inženýrů Pt. I: Journal of Systems and Control Engineering, 221 (7): 1007–1018, 2007.
  8. ^ Peter Gawthrop a Liuping Wang. "Přerušované řízení řízené událostmi". International Journal of Control, 82 (12): 2235 - 2248, prosinec 2009.
  9. ^ T. Estrada, H. Lin a P. J. Antsaklis. "Řízení založené na modelu s přerušovanou zpětnou vazbou". In Control and Automation, 2006. MED ’06. 14. středomořská konference, strany 1–6, červen 2006.