В контексте известного нарушения

10

В качестве примера рассмотрим P-T1-систему с PID-контроллером. Сначала посмотрите только на систему P-T1, установитеYр и долго ждать - тогда мы посмотрим на его вывод Икс и увидеть, что это все еще беспокоит d который меняется со временем (см. график, выход системы знак равноИкс). В этой модели вывод системы после долгого ожидания является постоянным плюсомd(T),

введите описание изображения здесь

Пример-земля

Следующим шагом является внедрение PID-контроллера: введите описание изображения здесь

Только для этого цикла мы могли бы просто использовать некоторую методику, основанную на опыте, такую ​​как процедура Циглера и Николса, чтобы настроить ее параметры. Кп, Кя а также Кdоптимально. Если мы перейдем к дискретному контуру управления, поскольку контроллер является цифровым, у нас будет один дополнительный параметр:ΔT на котором работает контроллер.

какая ΔT требуется для контура управления, чтобы уменьшить влияние dна выходе системы? Тенденция, конечно, будет меньшеΔT тем лучше, но есть ли общее правило для максимума ΔT?

Джон Х.К.
источник
Под «для того, чтобы функционировать», я полагаю, вы подразумеваете «для того, чтобы в конечном итоге вернуться в устойчивое состояние». Таким образом, вы спрашиваете, каким должен быть отклик времени (или отзывчивость) контроллера, но также необходимо знать время отклика системы, чтобы предсказать общую динамику системы. Я предполагаю, что для системы в таблице, пока контроллер отвечает в пределах 2000 единиц, он, вероятно, в конечном итоге достигнет устойчивого состояния. Но я не знаю общего правила оценки этой отзывчивости. Вы спрашиваете о таком общем правиле, и имеете ли вы в виду конкретное применение?
dcorking
@dcorking Да, если вы имеете в виду, что выход системы будет оставаться, например, в 380 ±терпимость. Я ищу общее правило. Я думал, что это будет что-то вроде этого: Рассчитайте наивысшую скорость изменения выхода неконтролируемой системы. Используйте эту самую высокую скорость изменения, чтобы рассчитатьΔT,
Джон Х.К.
Нет, я не имел в виду допустимое отклонение 380. Если это так, то я думаю, что у вас есть скрытое предположение, что помехи исчезнут. Если это так, то напишите это в свой вопрос. Надеюсь, кто-то с большим знанием динамического ответа ответит. (Возможно, это будет специалист по микрофлюидике, авионике, управлению машиной или робототехнике.)
dcorking
1
Нет, a toleranceчисло было низким по сравнению с 380. Беспорядки не исчезают, они всегда есть.
Джон Х.К.
1
Как правило, цикл не будет возвращаться к своему заданному значению при наличии помех. Контроллер AP или PD, например, не будет. Это цель интегратора в PID. Таким образом, это может помочь добавить что-то к вопросу, который определяет «для того, чтобы функционировать».
dcorking

Ответы:

6

Выбор шага по времени устанавливает полосу пропускания контура управления. Наибольшая единичная частота усиления (UGF), которую вы можете надеяться достичь в замкнутом контуре, это частота Найквиста

еNзнак равно12еsзнак равно12ΔT
где ΔTвремя выборки Практически UGF будет несколько ниже, чем этот. Это означает, что выше этой частоты ваша обратная связь не будет подавлять колебания помех в вашей системе.

UGF также ограничивает уровень усиления, который вы можете получить на частотах ниже, но вблизи UGF. Для частот в пределах порядка UGF,УПФ/10вы не сможете получить прибыль намного выше, чем ~10, Прирост10 в замкнутом контуре означает, что флуктуации помех на этих частотах подавляются в 10 раз.

Таким образом, выбор рабочей частоты является практичным. Быстрее системы дороже; более медленные системы могут не обеспечивать достаточного подавления помех.

Крис Мюллер
источник