Trong bối cảnh nhiễu loạn đã biết trong vòng điều khiển, tại đó vòng điều khiển phải được thực thi là gì?

Ví dụ, xem xét hệ thống P-T1 với bộ điều khiển PID. Trước tiên chỉ nhìn vào hệ thống P-T1, đặt và đợi một lúc lâu - sau đó chúng ta xem xét đầu ra của nó và thấy rằng nó vẫn còn nhiễu loạn thay đổi theo thời gian (xem sơ đồ, đầu ra hệ thống ). Trong mô hình này, đầu ra hệ thống là, sau khi bạn chờ đợi một thời gian dài, một hằng số cộng . $y_r$ $x$ $d$ $= x$ $d(t)$

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Ví dụ-Lô đất

Bước tiếp theo là giới thiệu bộ điều khiển PID: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đối với riêng vòng lặp này, chúng tôi chỉ có thể sử dụng một số kỹ thuật dựa trên kinh nghiệm như quy trình Ziegler và Nichols để điều chỉnh các tham số , và cách tối ưu. Nếu chúng ta chuyển sang vòng điều khiển rời rạc, vì bộ điều khiển là kỹ thuật số, chúng ta sẽ có thêm một tham số: mà bộ điều khiển hoạt động. $K_p$ $K_i$ $K_d$ $\Delta t$

Những gì được yêu cầu cho vòng điều khiển để giảm bớt ảnh hưởng của đến đầu ra hệ thống? Xu hướng tất nhiên sẽ là càng nhỏ càng tốt, nhưng liệu có một quy tắc chung cho tối đa không? $\Delta t$ $d$ $\Delta t$ $\Delta t$

process-engineering control-engineering

— John HK
nguồn

Bởi 'để hoạt động' Tôi đoán bạn có nghĩa là 'để cuối cùng trở lại trạng thái ổn định'. Vì vậy, bạn đang hỏi đáp ứng thời gian (hoặc đáp ứng) của bộ điều khiển nên là gì, nhưng đáp ứng thời gian của hệ thống cũng phải được biết để dự đoán động lực học chung của hệ thống. Tôi đoán là đối với hệ thống trong biểu đồ, miễn là bộ điều khiển phản hồi trong phạm vi 2000 đơn vị, nó có khả năng cuối cùng sẽ đạt đến trạng thái ổn định. Nhưng tôi không biết về một quy tắc chung để ước tính khả năng đáp ứng này. Bạn đang yêu cầu một quy tắc chung như vậy, và bạn có một ứng dụng cụ thể trong tâm trí không?

— vào

@dcorking Có, nếu bạn muốn nói rằng hệ thống-ouput sẽ ở lại, ví dụ này, ở mức 380 một dung sai. Tôi đang tìm kiếm một quy tắc chung. Tôi nghĩ nó sẽ giống như thế này: Tính tỷ lệ thay đổi cao nhất trong đầu ra hệ thống không được kiểm soát. Sử dụng tỷ lệ thay đổi cao nhất này để tính toán .

\pm

$\pm$

Δ t

$\Delta t$

— John HK

Không, tôi không có ý trong phạm vi dung sai 380. Nếu đó là trường hợp, thì tôi nghĩ bạn có một giả định ẩn rằng sự xáo trộn sẽ biến mất. Nếu có, sau đó viết nó vào câu hỏi của bạn. Hy vọng ai đó có nhiều kiến thức về phản ứng năng động sẽ đáp ứng. (Có lẽ đó sẽ là một chuyên gia về vi lỏng, hệ thống điện tử, điều khiển máy hoặc robot.)

— dcorking

Không, đó a tolerancelà một con số nên thấp so với 380. Sự xáo trộn không biến mất, nó luôn ở đó.

— John HK

Nói chung, vòng lặp sẽ không trở về điểm đặt của nó khi có sự xáo trộn. Bộ điều khiển AP hoặc PD, ví dụ, sẽ không. Đó là mục đích của nhà tích hợp trong PID. Vì vậy, nó có thể giúp thêm một cái gì đó vào câu hỏi xác định 'để hoạt động'.

— việc

Lựa chọn bước thời gian đặt băng thông của vòng điều khiển. Tần số đạt được sự thống nhất cao nhất (UGF) mà bạn có thể hy vọng đạt được trong vòng kín là tần số Nyquist trong đó là thời gian mẫu. Trên thực tế, UGF sẽ có phần thấp hơn mức này. Điều này có nghĩa là trên tần số này, phản hồi của bạn sẽ không triệt tiêu được các dao động nhiễu trong hệ thống của bạn.

f_{N} = \frac{1}{2} f_{s} = \frac{1}{2 Δ t}

$f_N=\frac12 f_s=\frac{1}{2\,\Delta t}$

Δ t

$\Delta t$

UGF cũng giới hạn mức tăng bạn có thể có ở tần số bên dưới nhưng gần UGF. Đối với các tần số trong một mức độ lớn của UGF, , bạn sẽ không thể có mức tăng cao hơn nhiều so với . Độ tăng trong vòng kín có nghĩa là dao động nhiễu ở các tần số đó bị triệt tiêu bởi hệ số 10. $\text{UGF}/10$ $\sim10$ $10$

Vì vậy, sự lựa chọn tần số hoạt động là một thực tế. Hệ thống nhanh hơn đắt tiền hơn; hệ thống chậm hơn có thể không cung cấp đủ triệt tiêu nhiễu.

— Chris Mueller
nguồn