Intermittent kontroll

Intermittent styrning är en återkopplingskontrollmetod som inte bara förklarar vissa mänskliga styrsystem utan också har tillämpningar för styrteknik .

I samband med styrteori ger intermittent styrning ett spektrum av möjligheter mellan de två ytterligheterna av kontinuerlig-tids- och diskret-tidsstyrning: styrsignalen består av en sekvens av (kontinuerlig-tid) parametriserade banor vars parametrar justeras intermittent. Den skiljer sig från tidsdiskret kontroll genom att kontrollen inte är konstant mellan proverna; det skiljer sig från kontinuerlig tidsstyrning genom att banorna återställs intermittent. Som en klass av kontrollteori är intermittent prediktiv kontroll mer generell än kontinuerlig kontroll och ger ett nytt paradigm som inkluderar kontinuerlig prediktiv och optimal kontroll med intermittent, öppen slinga (ballistisk) kontroll.

Det finns minst tre områden där intermittent kontroll är aktuell. För det första, kontinuerlig-tidsmodellbaserad prediktiv styrning där intermittensen är associerad med on-line optimering. För det andra händelsedrivna styrsystem där intersamplingsintervallet är tidsvarierande och bestäms av händelsetiderna. För det tredje, förklaring av fysiologiska kontrollsystem som i vissa fall har en intermittent karaktär. Denna intermittens kan bero på "beräkningen" i det centrala nervsystemet.

Konventionell samplade datastyrning använder en nollordningshållning , som producerar en styckvis konstant styrsignal och kan användas för att ge en samplad dataimplementering som approximerar tidigare utformad kontinuerlig tidsstyrenhet. I motsats till konventionell samplade datastyrning, bäddar intermittent styrning uttryckligen in det underliggande kontinuerliga tiden med sluten slinga i ett systemanpassat håll som genererar en öppen slinga intersamplingskontrollbana baserad på det underliggande kontinuerliga tidens slutna kretsstyrsystemet.

Historia

Intermittent kontroll utvecklades initialt separat i den tekniska och fysiologiska litteraturen.

Fysiologisk litteratur

Konceptet med intermittent kontroll dök upp i en postum artikel av Kenneth Craik som säger "Den mänskliga operatören beter sig i grunden som en intermittent korrigeringsservo". En kollega till Kenneth Craik , Margaret Vince, relaterade begreppet intermittens till den psykologiska refraktärperioden och gav experimentell verifiering av intermittens. Fernando Navas och James Stark visade experimentellt att mänskliga handrörelser synkroniserades till ingångssignaler snarare än till en intern klocka: med andra ord är handkontrollsystemet händelsestyrt och inte klockdrivet. Den första detaljerade matematiska modellen av intermittens presenterades av Peter Neilson, Megan Neilson och Nicholas O'Dwyer. En nyare matematisk modell av intermittens ges av PeterGawthrop, Ian Loram, Martin Lakie och Henrik Gollee.

Ingenjörslitteratur

I samband med Control Engineering användes termen intermittent kontroll av Eric Ronco, Taner Arsan och Peter Gawthrop.

De konstaterade att "En begreppsmässig och praktisk svårighet med den kontinuerliga-tid generaliserade prediktiva kontrollern löses genom att ersätta den kontinuerligt rörliga horisonten med en intermittent rörlig horisont. Detta tillåter långsam optimering att ske samtidigt med en snabb kontrollåtgärd." Konceptet med intermittent modellförutsägande kontroll förfinades av Peter Gawthrop som arbetade med Liuping Wang, som också tittade på händelsedriven intermittent kontroll.

I en separat utvecklingslinje utvecklade Tomas Estrada, Hai Lin och Panos Antsaklis konceptet med modellbaserad styrning med intermittent återkoppling i ett nätverksanslutet styrsystem .