Разделы сайта

Синтезирование структуры и параметров прогнозирующей САР

Если объект управления с запаздыванием таков, что невозможно измерить никакой величины содержащей запаздывание, то используется регулятор Смита. Идея этого регулятора основана на следующем: если ни одна вспомогательная величина не содержит запаздывания, недоступна для измерения, то ее следует создать искусственно. С этой целью необходимо достаточно точно знать математическую модель объекта и той которая содержит запаздывание, а также нужно знать точно величину запаздывания. Значение реакции системы без запаздывания позволяет регулятору предвидеть будущее поведение системы.

Рассмотрим подробно САР Смита.

y* + y

y - +

прогнозатор Смита

φτ, φ0 - передаточная функция запаздывающей части объекта и объекта без запаздывания.

ƒ - оператор регулирующего блока (например ПИ регулятор)

W- приведенное по входу возмещение.

- модель объекта управления.

Если модель объекта адекватна самому объекту, то =, φ0=φ0 .

Вначале проанализируем работу регулятора Смита, на основе блок схемы можно записать систему уравнений выхода.

Пусть выполняются условия адекватности, тогда исключая промежуточные переменные получим следующие уравнения:

y(s) = ∙ y*(s) + w(s)

если ƒ(j) φ(j)1, то(s) (s)

Таким образом, переходные процессы, вызванные скачкообразным изменением задающего воздействия, заканчиваются за время равное времени запаздывания τ, а переходные процессы вызванные скачкообразным изменением возмещения если объект содержит только запаздывание, то есть φ0=k0 , φ2=e-23 заканчивается в течении 2τ . Следовательно регулятор Смита оптимален в смысле минимума времени регулирования, так как дальнейшее уменьшение времени не возможно. Убедиться в этом можно с помощью следующего рассуждения.

На прохождение через объект с одним запаздыванием τ возмущающее воздействие затратит время τ.

Таким образом, только через время τ регулятор узнает о действии возмущения. Если регулятор вырабатывает оптимальный управляющий сигнал, то он после прохождения через объект, то есть опять через время τ ликвидирует появившуюся ошибку управления вызванную возмущением, следовательно в сумме окончание переходного процесса может наступить через минимальное время равное 2τ.

Самое читаемое:

Диагностика и ремонт СВ-передатчика
Провести ремонт радиоэлектронного изделия, значит восстановить его работоспособность. Чтобы провести ремонт необходимо определить является ли изделие ремонтопригодным. При ремонте узлы изделия могут быть заменены полностью или частично. После проведения замены элементов в ремонтируемом изделии необходимо провести регулировки и наст ...