PL177182B1 - Układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym - Google Patents

Układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym

Info

Publication number
PL177182B1
PL177182B1 PL95308617A PL30861795A PL177182B1 PL 177182 B1 PL177182 B1 PL 177182B1 PL 95308617 A PL95308617 A PL 95308617A PL 30861795 A PL30861795 A PL 30861795A PL 177182 B1 PL177182 B1 PL 177182B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
model
control
output signal
feedback
controller
Prior art date
Application number
PL95308617A
Other languages
English (en)
Other versions
PL308617A1 (en
Inventor
Borivoy Hanus
Milos Hernych
Rudolf Sindelar
Original Assignee
Abb Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Patent Gmbh filed Critical Abb Patent Gmbh
Publication of PL308617A1 publication Critical patent/PL308617A1/xx
Publication of PL177182B1 publication Critical patent/PL177182B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/048Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

lub pojedynczy, liniowy lub nieliniowy regulator z podatnym sprzezeniem zwrotnym, przy czym sprzezenie zwrotne zawiera pierwszy model, którego sygnal wyjsciowy jest sprzezony zwrot- nie z ujemna sprawnoscia, przy czym funkcja przeniesienia pierwszego modelu jest czescia (M1) przyblizonej funkcji prze- niesienia M1(s) · e - s t d = S(s), S(s) jest dokladna funkcja prze- niesienia obiektu regulacji, a td jest czasem jalowym, przy czym ponadto sprzezenie zwrotne zawiera drugi model, którego sygnal wyjsciowy jest sprzezony zwrotnie z dodatnia sprawnoscia, przy czym funkcja przeniesienia drugiego modelu jest najlepszym przyblizeniem funkcji przeniesienia, takze w stanie ustalo- nym obwodu regulacji suma ujemnego i dodatniego sprzezema zwrotnego jest równa zeru, znamienny tym, ze w sprzezeniu zwrotnym jest umieszczony filtr (F), którego sygnal wejsciowy jest sygnalem róznicowym (y2-y), utworzonym w pierwszym miejscu odejmowania (4), miedzy sygnalem wyjsciowym (y2) drugiego modelu (M2) a sygnalem wyjsciowym (y) obiektu regulacji (S); od którego sygnalu wyjsciowego (yF) w drugim miejscu odejmo- wania (5) jest odejmowany sygnal wyjsciowy (y1) pierwszego modelu (M1), w celu utworzenia uchybu regulacji (e) i którego sygnal wyjsciowy (yF) jest utworzony przez sume sygnalu róznico- wego [y2(t)-y(t)] z jego wlasciwymi czasowymi pochodnymi sto- pnia m-tego, przy czym m jest mniejsze lub równe stopniowi pierwszego modelu (M1), a funkqa przeniesienia (M1) pierwszego modelu (M1) zawiera silnie wahliwe, astatyczne i niestabilne bie- guny - korzystnie wszystkie - obiektu regulacji (S). Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym.
Taki układ połączeń lub struktura obwodu regulacji jest znana przykładowo z atp Automatisierungstechnische Praxis 36 (1994), str. 46-52, zwłaszcza np. 3 jako urządzenie przeliczające Smith'a. W publikacji tej są również omówione ogólne zalety urządzenia przeliczającego Smith'a w porównaniu z regulatorami standardowymi w obiektach regulacji z dominującym czasem jałowym oraz kilka możliwości rozszerzenia układu połączeń, w celu uzyskania lepszej relacji zakłóceń, jednak tylko w przypadku dających się zmierzyć wielkościach zakłócających. W siłowniach cieplnych można sprostać krańcowym wymaganiom, z jednej strony co do jakości regulacji, odnoszącej się do stabilności, prędkości i precyzji, a z drugiej strony co do nastawianych łatwo bezpośrednio podczas pracy regulatorów o niewielkiej liczbie parametrów, za pomocą regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym. Chociaż stosuje się model obiektu regulacji, to przy zastosowaniu regulatora PI można przeprowadzić podczas pracy regulację przez operator. Pomimo regulatora o prostej konstrukcji, właściwości regulacyjne regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym zbliżają się do właściwości idealnego regulatora stanu.
Jednakże jakość regulacji zależy w znacznym stopniu od zgodności modelu obiektu regulacji w regulatorze z faktyczną relacją zakłóceń. Znany układ połączeń Smith'a można stosować bez problemu w stabilnych obiektach regulacji, tzn. w nieokresowych obiektach regulacji (S) z lub bez czasu jałowego i dowolnym porządku i przy słabo drgających obiektach regulacji z wyrównaniem.
Na figurze 4 jest przedstawiona relacja nastawcza różnych obiektów regulacji, do których nawiązano powyżej i poniżej. Przy tym są naniesione czasowe przebiegi 11 do 16 wielkości regulującej y na skokową zmianę wielkości nastawczej u. Przez td jest oznaczony czas jałowy, a przez tv - czas opóźnienia.
Przez 11 jest oznaczony typowy przebieg nieokresowego (lub S) obiektu regulacji, który jest również określany jako stacjonarny obiekt regulacji z wyrównaniem. Przez 12 jest oznaczony słabo drgający obiekt regulacji (odcinek regulowany) z wyrównaniem. Przebieg 14 odnosi się do opóźnionych astatycznych obiektów regulacji, a przebieg 15 dla
11Ί 182 poza tym jeszcze drgających, tzn. bez wyrównania. Przebieg 16 odnosi się do niestabilnych obiektów regulacji.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie układu połączeń z podatnym regulatorem, który również w przypadku silnie drgających, astatycznych, a nawet niestabilnych obiektach regulacji wykazuje dobrą zdolność regulacji.
Zadanie to rozwiązano przez układ połączeń według części nieznamiennej zastrz. 1 przez jego cechy znamienne. Korzystne postacie ukształtowania są podane w dalszych zastrzeżeniach
Zalety układu połączeń według wynalazku polegają na tym, że stabilność zdalności regulacji uzyskuje się nawet w przypadku niestabilnych i silnie drgających obiektach regulacji wyższego rzędu. Relacje zakłóceń i prowadzenia są optymalne. Można uzyskać jakość regulacji, która jest lepsza od tradycyjnego regulatora PID i prawie tak dobra jak w przypadku regulatora stanu z całkowitym sprzężeniem zwrotnym. Planowanie i uruchomienie można przeprowadzić w sposób prosty i bezproblemowy.
Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym, fig. 2 odmianę układu połączeń według fig. 1 przez umieszczenie oddzielnych zakresów regulacji dla zmian wartości zadanej i wielkości zakłócających, fig. 3 - odmianę układu połączeń według fig. 2, fig. 4 - relację nastawczą różnych obiektów regulacji, fig. 5a, 6a, 7a - wyniki symulacji dla różnych obiektów regulacji w przypadku znanego układu połączeń Smith'a, fig. 5b, 6b, 7b - wyniki symulacji dla różnych obiektów regulacji przy zastosowaniu układu połączeń według wynalazku a fig. 8 - odmianę układu połączeń według fig. 1 przez obserwatora.
Na figurze 1 jest przedstawiona struktura obwodu regulacji, która od układu połączeń Smith'a różni się umieszczeniem filtra F w sprzężeniu zwrotnym.
Przedstawiony jest obiekt regulacji S na którego wyjściu jest odbierana wielkość regulacyjna y i doprowadzana do pierwszego miejsca odejmowania 4.
Pierwszy regulator R1d dostarcza wielkość nastawczą, która od pierwszego miejsca dodawania 7 jest połączona z - niedającą się zmniejszyć - wielkością zakłócającą d w celu utworzenia sygnału wyjściowego obiektu regulacji S.
Pierwszym regulatorem może być zwykły regulator, np. regulator PI lub PID.
Wielkość nastawcza u do ujemnego sprzężenia zwrotnego jest prowadzona za pomocą pierwszego modelu Ml, a dodatnie sprzężenie zwrotne jest prowadzone za pomocą drugiego modelu M2.
Sygnał wyjściowy y1 pierwszego modelu M1 jest w drugim miejscu odejmowania 5 odejmowany od sygnału wyjśiciowego fil^tra 5. Sygnałem wyjściowym drugiego miejsca odejmowania 5 jest uchyb regulacji e, który jest sygnałem wejściowym pierwszego regulatora R1d.
Wielkość prowadząca lub wartość zadana W może być przyłączona w pierwszym miejscu 1 drugiego miejsca odejmowania 5 lub w drugim miejscu 2 do dalszego wejścia regulatora R1d.
W przypadku doprowadzenia wartości zadanej w przez drugie miejsce 2, wartość zadana W jest przyłączona sumacyjnie do wejść kanału P i pozostałych kanałów regulatora. Wzmocnienie dla ewentualnie występującego kanału I jest identyczne ze wzmocnieniem sygnału wyjściowego miejsca odejmowania 5. Wzmocnienie dla pozostałych kanałów może być dowolne.
Pierwszy model Ml może ponadto dostarczać sygnały parametru stanu x do nastawiania pierwszego regulatora R1d. Od sygnału wyjściowego y2 drugiego modelu M2 zostaje odjęta w pierwszym miejscu odejmowania 4 wielkość regulacyjna y. Sygnał różnicowy y2-y jest doprowadzany do filtra F.
Synteza układu połączeń według fig. 1 i wybór funkcji jego składników bazuje na poniższych rozważaniach.
m 182
Jeżeli obiekt regulacji S i jego model przybliżenia, zrealizowany przez modele Ml i M2 - mają podobne funkcje przenoszenia, wówczas, w przypadku jednakowego przebiegu sygnału wejściowego, procesy regulacji są również podobne. A więc jeżeli przebieg regulacji jest optymalny z modelem, wówczas jest syboptymalny z obiektem regulacji i tym bardziej zbliża się do optymalnego przebiegu regulacji, im lepsza jest zgodność w relacji obiektu regulacji i modelu.
Wybiera się następujące przybliżenie:
Mi(s)· e‘std s S(s), (1) w którym:
S(s) oznacza funkcję przenoszenia obiektu regulacji,
Mi(s) · -std oznacza funkcję przenoszenia modelu przybliżenia, a td - czas jałowy.
W przypadku nieokresowych obiektów regulacji S dowolnego porządku i w przypadku słabo drgających z wyrównaniem, wybiera się Ml z pierwszym stopniem, a w przypadku silnie drgających obiektów regulacji, obiektów regulacji bez wyrównania (tzn. astatych) i w przypadku niestabilnych obiektów regulacji, bieguny funkcji przenoszenia S(s), które odpowiadają drgającej, astatycznej lutb niestabilnej części S(s), należy przejąć do funkcji przenoszenia M1(s). Przez dobraną przybliżoną relację 1 możliwe eesl podatne sprzężenie zwrotne regulatora Rld za pomocą dwóch modeli: polega ono na ujemnym sprzężeniu zwrotnym, przedstawionym przez model Ml z funkcją przenoszenia M1(s) i dodatnik sprzężeniem zwrotnym, które jest realizowane przez model M2 z następującą (możliwie dokładną) funkcją przenoszenia:
M2(s) = S(s)
Ujemne sprzężenie zwrotne układu S jest wyrównywane w dużej części przez dodatnie sprzężenie zwrotne z modelem M2, tak że dynamika zamkniętego obwodu regulacji jest określana jedynie przez człony Ml i Rld. Regulator Rld jest - przynajmniej tymczasowo nastawiony jedynie za modelem Ml i dlatego może być jedynie niższego porządku. Dla statycznego obiektu regulacji S, a więc z wyrównaniem, regulator Rld jest jedynie typu PI. Wyjście obiektu regulacji S, a więc wielkość regulacji y odpowiada wówczas w przybliżeniu wyjściu modelu Ml, opóźnionemu o czas jałowy td (patrz relacja (l)). Sygnały wyjściowe yl i y2 modeli Ml i M2 są w stanie ustalonym identycznie i przez to wynikający sygnał wyjściowy podatnego sprzężenia zwrotnego wynosi zero (w przypadku statycznego obiektu regulacji S, czynniki wzmocnienia Ml i M2 muszą być identyczne).
Parametry regulatora Rld mogą być nastawione optymalnie dla zmiany wartości zadanej w (zazwyczaj wielkość skokowa) lub dla zakłócenia d na wejściu obiektu regulacji S. Sygnał wartości zadanej w jest doprowadzany do wejścia regulatora Rld. Przy optymalnych parametrach regulatora, proces regulacji na wyjściu modelu Ml jest optymalny, a przez to również optymalny, a przynajmniej suboptymalny, na wyjściu obiektu regulacji S.
Przy nastawieniu regulatora Rld na relację zakłócania d, przy czym d nie jest do tego mierzone, różnica (y2-y) między wyjściem obiektu regulacji (s a wyjściem modelu M2 odpowiada ciągle reakcji obiektu regulacji S na zakłócenie d, ponieważ skorygowana sprawność wielkość nastawczej regulatora Rld jest kompensowana do wielkości regulacji y przez przeniesienia przez obiekt regulacji S i drugi model M2. Jeżeli się najpierw założy, że nie ma filtru F, wówczas przez przyłączenie sygnału do wejścia regulatora Rld, wyregulowane jest działanie zakłócenia na wielkość regulacji y tak jak zmiana wartości zadanej w, tzn. z opóźnieniem z czasem jałowym td. Dlatego powstający sygnał różnicowy [y2(t)-y(t)j jest doprowadzany do regulatora Rld przez filtr F z relacją różniczkującą, dzięki czemu sygnał wyjściowy wyreguluje się do wartości [y2(t+td)-y (t+d)], którą w przeciwnym razie otrzymałby dopiero po czasie opóźnienia td. Takie sygnał wyjściowy filtra F jest utworzony przez sumę sygnału różnicowego [y2(t)-y(t)] z jego właściwymi czasowymi pochodnymi m 182 stopnia m-tego, przy czym m jest mniejsze lub równe stopniowi modelu przybliżenia Ml. Za pomocą filtra F jest przyspieszone wyregulowanie wielkości zakłócającej d na wejściu obiektu S, a jednocześnie ustalona relacja podatnego sprzężenia zwrotnego (w stanie ustalonym wyjścia Zero), zwłaszcza w przypadku obiektu regulacji bez wyrównania lub niestabilnego obiektu S z pewnością nie jest osłabiona. Wszystkie niedokładności w modelach M1 i M2 wobec obiektu regulacji S zostają wyregulowane jak zakłócenie d w obiekcie regulacji bez trwałego uchybu regulacji.
Ten sam wynik można również uzyskać przez wynikającą z tego stabilną funkcję przenoszenia za pomocą jej sygnału wejściowego zbliżającego się zawsze do zera, tzn. przez podatne sprzężenie zwrotne z tylko jednym modelem, jak jest to przedstawione przykładowo jako trzeci model M3 na fig. 3.
Figura 2 przedstawia odmianę układu połączeń, który umożliwia wyregulowanie obu zmian wielkości prowadzących w i wielkości zakłócającej d w sposób jednoczesny i niezależnie od siebie. Układ połączeń zawiera dwa zakresy z każdorazowo jednym regulatorem i jednym modelem.
Za pomocą pierwszego zakresu, utworzonego przez drugi regulator R1w i czwarty model M1w uzyskuje się sterowanie w przód (feed forward) odnośnie zmiany wartości zadanej w, podanej przez trzecie miejsce 3. Od wartości zadanej w w trzecim miejscu odejmowania 6 sygnał wyjściowy y1w czwartego modelu M1w jest odejmowany w celu utworzenia uchybu regulacji ew dla drugiego regulatora R1w.
Drugi zakres zawiera pierwszy regulator R1d i pierwszy model Ml do wyregulowania wielkości zakłócającej d. Model M2 jest skuteczny w obu zakresach, ponieważ sygnały wyjściowe ud, uw obydwu regulatorów R1d, R1w są sumowane w trzecim miejscu dodawania 9 w celu utworzenia wielkości nastawczej u, która jest doprowadzona do drugiego modelu M2. Wielkość nastawcza u jest ponadto utworzona w drugim miejscu dodawania 8.
Figura 3 przedstawia dalszą odmianę układu połączeń z dwoma zakresami regulacji. Podatne sprzężenie zwrotne pierwszego regulatora R1d zawiera w tym przypadku tylko trzeci model M3 ze stabilną funkcją przenoszenia, zamiast pierwszego modelu Ml i drugiego modelu M2 z filtrem F. Sygnał wyjściowy y3 drugiego modelu M3 jest odejmowany na drugim miejscu odejmowania 5 od sygnału wyjściowego yF filtra F. Sygnał wyjściowy y1 w czwartego modelu M1w jest prowadzony nie tylko do trzeciego miejsca odejmowania 6 poprzez człon czasu jałowego e-std lecz również do pierwszego miejsca odejmowania 4.
Na figurze 5 do 7 są przedstawione wyniki symulacji, na podstawie których jest wykazane, jakie ulepszenia można uzyskać w relacji regulowania w przypadku różnych obiektów regulacji za pomocą układów przełączeń według wynalazku. Wszystkie te obiekty wykazują czas jałowy wynoszący 30s. Badano relację zakłóceń odnośnie wielkości zakłócającej d, która została zmieniana skokowo. Wielkość nastawcza jest oznaczona jak zwykle przez u wielkość regulacji przez y a wartość zadana przez w.
Figury 5a, 6a i 7a przedstawiają wyniki symulacji układu połączeń określonego na wstępie jako urządzenie przeliczające Smith'a.
Figury 5b, 6b i 7b przedstawiają każdorazowo odpowiadające wyniki dla układu połączeń według wynalazku zgodnie z fig. 1.
Na figurach 5a i 5b są przedstawione wyniki symulacji dla stabilnego obiektu regulacji, a więc dla typu przedstawionego na fig. 4 za pomocą krzywych 11 i 12. Z tego 5a wynika, że układ połączeń Smith'a prowadzi w tym przypadku do wyników dających się akceptować. Fig. 5b przedstawia, że układ połączeń według wynalazku, a więc z filtrem F wykazuje lepszy wynik, to znaczy szybsze wyregulowanie wielkości regulacji y do wartości zadanej w. W obu przypadkach uzyskuje się y = w, do czego zmierzano.
Figury 6a i 6b odnoszą się do astatycznego obiektu regulacji (por. fig. 4 krzywe 14 i 15). Przy tym z fig. 6 wynika, że w przypadku układu połączeń Smith'a nastawia się wprawdzie stan ustalony, jednak pozostaje trwały uchyb regulacji, a więc y # w.
177 182
Układ połączeń powoduje wprawdzie stabilną regulację, ale znajduje zastosowanie jedynie w ograniczonym zakresie z powodu trwałego uchybu regulacji, natomiast fig. 6b przedstawia znacznie lepszą jakość regulacji bez trwałego uchybu regulacji (y=w) dla układu połączeń według wynalazku.
Figury 7a i 7b przedstawiają wyniki dla niestabilnego obiektu regulacji (por. fig. 4, krzywa 16). Jak to przedstawia fig. 7a, układ połączeń Smith'a nie nadaje się do stosowania dla tego typu, ponieważ wielkość regulacji y nie uzyskuje stanu ustalonego. Natomiast fig. 7b przedstawia wspaniały wynik dla takiego obiektu regulacji, a mianowicie regulację stabilną, przy czym skuteczność wielkości zakłócającej d reguluje się szybko i bez trwałego uchybu regulacji (y=w).
Figura 8 przedstawia odmianę układu połączeń przedstawionego na fig. 1, przy czym pierwszy model Ml jest zrealizowany nie jako samodzielny człon dynamiczny lecz jako suma właściwych wartości wielkości stanu drugiego modelu M2.
Drugi model M2 jest zasadniczo obserwatorem wielkości stanu obiektu regulacji S ponieważ sygnał wyjściowy y2 drugiego modelu M2 wielkości regulacji y jest doprowadzony przez właściwe sprzężenie zwrotne sygnału różnicowego y2-y. Sygnał różnicowy jest doprowadzany po zmianie znaku liczby 17 ze współczynnikiem porównawczy h1 do hn sumacyjnie do drugiego modelu M2; poza tym negowany sygnał różnicowy y2-y jest dodawany ze współczynnikiem ho do czwartego miejsca dodawania 10 przed wejściem drugiego modelu M2 sumacyjnie do sygnału różnicowego y2-y porównanego z h1 i do wielkości nastawczej u.
Dynamiczna własna relacja modelu M2 śledzonego w odniesieniu do wyregulowania różnicy y2-y może być celowo ustalona przez utworzenie współczynników h1 do hn wektora h.
Parametry stanu odebrane z modelu M2 są praktycznie identyczne z parametrami stanu obiektu regulacji S, które nie stoją do dyspozycji jako wartość pomiarowa. Przez porównanie parametrów stanu n ze współczynnikami k1 do kn i przez zsumowanie zostaje utworzony sygnał y1, który jest doprowadzony do drugiego miejsca odejmowania 5 (por. fig. 8).
Przedstawiony na fig. 1 pierwszy model Ml jest realizowany w ten sposób.
Układ połączeń przedstawiony na fig. 8 ma tę zaletę, że przez dynamiczne doprowadzenie drugiego modelu M2 są szybko zmieniane wielkości stanu i poprzez sygnał yl uruchamiają regulator Rld. Dzięki temu można zredukować przeliczające działanie filtra F.
177 182
177 182
F ig.4
177 182
F ig.5b
y.j w
u
ΠΊ 182
F i g.8
177 182
Fig.1
F i g.3
Fig.2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz
Cena 4,00 zł.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Układ połączeń, z podatnym sprzężeniem zwrotnym zawierający obiekt regulacji z sygnałem wyjściowym oraz ciągły lub pojedynczy, liniowy lub nieliniowy regulator z podatnym sprzężeniem zwrotnym, przy czym sprzężenie zwotne zawiera pierwszy model, którego sygnał wyjściowy jest sprzężony zwrotnie z ujemną sprawnością, przy czym funkcja przeniesienia pierwszego modelu jest częścią (M1) przybliżonej funkcji przeniesienia Mi(s)· estd = S(s), S(s) jest dokładną funkcją przeniesienia obiektu regulacji, a td jest czasem jałowym, przy czym ponadto sprzężenie zwrotne zawiera drugi model, którego sygnał wyjściowy jest sprzężony zwrotnie z dodatnią sprawnością, przy czym funkcja przeniesienia drugiego modelu jest najlepszym przybliżeniem funkcji przeniesienia, także w stanie ustalonym obwodu regulacji suma ujemnego i dodatniego sprzężenia zwrotnego jest równa zeru, znamienny tym, że w sprzężeniu zwrotnym jest umieszczony filtr (F), którego sygnał wejściowy jest sygnałem różnicowym (y2-y), utworzonym w pierwszym miejscu odejmowania (4), między sygnałem wyjściowym (y2) drugiego modelu (M2) a sygnałem wyjściowym (y) obiektu regulacji (S); od którego sygnału wyjściowego (yF) w drugim miejscu odejmowania (5) jest odejmowany sygnał wyjściowy (y1) pierwszego modelu (M1), w celu utworzenia uchybu regulacji (e) i którego sygnał wyjściowy (yF) jest utworzony przez sumę sygnału różnicowego [y'(t)-y(t)] z jego właściwymi czasowymi pochodnymi stopnia m-tego, przy czym m jest mniejsze lub równe stopniowi pierwszego modelu (M1), a funkcja przeniesienia (M1) pierwszego modelu •(Ml) zawiera silnie wahliwe, astatyczne i niestabilne bieguny - korzystnie wszystkie - obiektu regulacji (S).
  2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że astatyczne i niestabilne bieguny obiektu regulacji (S) w modelach (Ml, M2), są tak przybliżone przez statyczne funkcje przeniesienia z wyrównaniem, że powstaje dobre dopasowanie odpowiedzi skokowych w ich zakresie początkowym.
  3. 3. Układ według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że do regulatora (R1d) poza sygnałem uchybu regulacji (e) są doprowadzane jeszcze dalsze sygnały parametru stanu (x) z pierwszego modelu (Ml).
  4. 4. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, albo zastrz. 3, znamienny tym, że wartość zadania (w) jest doprowadzana alternatywnie na wejściu regulatora (R1d) jako część uchybu regulacji (e) przez pierwsze miejsce (1) lub jest przyłączona w drugim miejscu (2) do dalszego wejścia regulatora (R1d), przy czym w przypadku doprowadzania wartości zadanej (w) przez drugie miejsca (2), wartość zadana (w) jest przyłączona sumacyjme do wejść poszczególnych kanałów regulatora (R1d), przy czym wzmocnienie dla kanału I jest identyczne z wzmocnieniem sygnału wyjściowego drugiego miejsca odejmowania (5), a wzmocnienie dla pozostałych kanałów może być dowolne.
  5. 5. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, albo zastrz. 3, znamienny tym, że drugi regulator (R1w) z czwartym modelem (M1w) jest umieszczony w ujemnym sprzężeniu zwrotnym, którego uchybem regulacji (ew) od strony wejścia jest różnica (w-y1w) między sygnałem wyjściowym (y1w) czwartego modelu (M1w) z wartością zadaną (w) i którego sygnał wyjściowy (uw) jest 'zsumowany z sygnałem wyjściowym (4d) pierwszego modelu (Ml) do utworzenia wielkości nastawczej; uchyb regulacji (e) pierwszego regulatora (R1d) jest utworzony jedynie jako różnica sygnału wyjściowego (y1d) pierwszego modelu (M1) i sygnału wyjściowego (yF) filtra (F), utworzona wielkość nastawcza (u) jest stosowana nie tylko jako wielkość nastawcza obiektu regulacji (S) lecz również jako wielkość wejściowa drugiego modelu (M2), a sygnał wejściowy pierwszego modelu (M1) jest sygnałem wyjściowym (4d) pierwszego regulatora (R1d).
    17 182
  6. 6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że podatne sprzężenie zwrotne do pierwszego regulatora (R1d) zamiast pierwszych i drugich modeli (M1, M2) i filtra (F) zawiera jedynie trzeci model (M3), który wykazuje stabilną funkcję przeniesienia; sygnał wyjściowy (uw) drugiego regulatora (R1w) jest przyłączony sumacyjnie jedynie do utworzenia wielkości nastawczej (u) na wejściu obiektu regulacji (S) do sygnału wyjściowego (4d) pierwszego regulatora (R1d), a sygnał wyjściowy (y1w) czwartego modelu (M1w) poprzez człon czasu jałowego (e‘ śtd) jest stosowany jako wartość zadana do utworzenia sygnału wejściowego filtra (F), przez odejmowanie wielkości regulacji (y).
  7. 7. Układ według zastrz. 1 albo zastrz. 2, albo zastrz. 3, albo zastrz. 4, znamienny tym, że pierwszy model (Ml) jest zrealizowany nie jako samodzielny człon dynamiczny lecz jako suma właściwych wartości wielkości stanu drugiego modelu (M2).
  8. 8. Układ według zastrz. 7, znamienny tym, że utworzony w pierwszym miejscu odejmowania (4) sygnał różnicowy (y2-y) jest podzielony i z jednej strony po właściwym porównaniu z pierwszym współczynniku (Uf) jest doprowadzany do filtra (F), a z drugiej jak ujemne sprzężenie zwrotne jest prowadzony do miejsc dodawania w drugim modelu (M2), a poza tym bezpośrednio oraz dodatkowo poprzez integrator do czwartego miejsca dodawania (10) przed wejściem drugiego modelu (M2).
  9. 9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że pomnożony przez współczynnik (kF) sygnał wyjściowy pierwszego miejsca odejmowania (4) jest doprowadzany bezpośrednio, a więc bez pośredniego włączenia filtra (F) do drugiego miejsca odejmowania (5).
PL95308617A 1994-07-16 1995-05-16 Układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym PL177182B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4425188 1994-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL308617A1 PL308617A1 (en) 1996-01-22
PL177182B1 true PL177182B1 (pl) 1999-10-29

Family

ID=6523352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL95308617A PL177182B1 (pl) 1994-07-16 1995-05-16 Układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym

Country Status (4)

Country Link
EP (2) EP0786709B1 (pl)
CZ (1) CZ290354B6 (pl)
DE (3) DE59500840D1 (pl)
PL (1) PL177182B1 (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634923C2 (de) * 1996-08-29 1999-08-19 Bruce Boye Linearisierung nichtlinearer technischer Prozesse mit Hilfe eines Abweichungsbeobachter
DE19722431A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-03 Siemens Ag Verfahren zur Regelung eines verzögerungsbehafteten Prozesses mit Ausgleich sowie Regeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19738824A1 (de) * 1997-09-05 1999-03-11 Abb Patent Gmbh Regler mit nachgiebiger Rückführung
DE19846637A1 (de) * 1998-10-09 2000-04-13 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren und Schaltungsanordnung zur automatischen Parametrierung eines schnellen digitalen Drehzahlregelkreises
DE10101511B4 (de) * 2001-01-12 2006-08-03 Cbb Software Gmbh Modellgestützte Linearisierung
EP1731744A1 (de) * 2005-06-08 2006-12-13 Ford Global Technologies, LLC Verfahren zur Überwachung einer Regelung bzw. Steuerung eines Systems
DE102014219977A1 (de) 2014-10-01 2016-04-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und System zur Ansteuerung eines Aktuators eines aktiven Dämpfersystems

Also Published As

Publication number Publication date
EP0692752B1 (de) 1997-10-22
DE59503880D1 (de) 1998-11-12
CZ290354B6 (cs) 2002-07-17
DE19516402A1 (de) 1996-01-18
DE59500840D1 (de) 1997-11-27
EP0786709A1 (de) 1997-07-30
EP0786709B1 (de) 1998-10-07
EP0692752A1 (de) 1996-01-17
CZ123295A3 (en) 1996-01-17
PL308617A1 (en) 1996-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koc et al. Modeling and robust control of winding systems for elastic webs
US5777872A (en) Method and system for controlling a multiple input/output process with minimum latency
KR100442034B1 (ko) 모터제어장치
US5357421A (en) Method for closed-loop control of technical processes using multiple controllers
EP0750236A2 (en) Digital pid control apparatus
PL177182B1 (pl) Układ połączeń regulatora z podatnym sprzężeniem zwrotnym
US10393092B2 (en) Method and system for controlling the active power output of a wind farm
US5812396A (en) Synchronous positioning control apparatus and control method thereof
US5485367A (en) Process control apparatus
US4950967A (en) Servomotor control apparatus
US5200681A (en) Process control system
US20020150677A1 (en) Apparatus and method of supplying powder coating material
CN109791395A (zh) 具有调控性能的可调节性的调控设备
EP0455382B1 (en) Method for controlling gage in a metal rolling mill
US5233852A (en) Mill actuator reference adaptation for speed changes
US6959218B2 (en) Partitioned control system and method
JPS6121505A (ja) プロセス制御装置
JPH0721724B2 (ja) 自動制御装置
Soroush et al. Nonlinear control of input-constrained systems
DE59509933D1 (de) Regelung des relativen Gleichlaufs mechanisch gekoppelter Werkzeugmaschinenachsen
SU1596310A1 (ru) Устройство адаптивной настройки статических параметров многосв зной автоматической системы
SU1348770A1 (ru) Регул тор с переменной структурой
EP1245293B1 (en) Apparatus and method of controlling and supplying powder coating material
JPH047602A (ja) Pid制御方法
JPH0273404A (ja) 2自由度制御系のゲイン決定方法