TAR1_20161115 2 Stavové riadenie odchýlkového modelu

Zhrnutie prednášky

Prednáška ukazuje na príklade linearizovaného modelu dvoch zásobníkov, ako skombinovať stavovú spätnú väzbu s pozorovačom stavu do funkčnej regulačnej schémy v Simulinku. Keďže model pracuje v odchýlkových premenných, skutočné stavy sa musia získať cez pozorovač, ktorý na základe vstupu a výstupu odhaduje stavy. Regulátor pozostáva zo spätnoväzbového člena s maticou Kc pôsobiaceho na odhadované stavy a doprednej väzby cez konštantu Kv, ktorá posúva žiadanú hodnotu bez integračného pôsobenia. Kľúčové je správne prevádzať veličiny medzi odchýlkovým a skutočným tvarom – od žiadanej výšky treba odčítať ustálenú hodnotu pred vstupom do regulátora a k výstupným odchýlkovým veličinám (výške, prietoku) naopak pripočítať príslušné ustálené hodnoty. Keďže riadenie prebieha priamo na linearizovanom modeli presnými vzťahmi, výsledný regulačný pochod nevykazuje žiadne odchýlky v stavoch ani v riadení.

• - Kombinácia stavovej spätnej väzby (Kc) a pozorovača stavu na riadenie linearizovaného modelu dvoch zásobníkov
• - Návrh Kc pomocou želaného času regulácie a preregulovania cez ξ a ω0 pre komplexne združené póly
• - Návrh pozorovača pomocou Butterworthovho dizajnu s rýchlejšou dynamikou než uzavretá slučka
• - Dopredná väzba cez konštantu Kv posúva výstup na žiadanú hodnotu bez integračnej zložky
• - Nutnosť prevodu medzi odchýlkovými a skutočnými veličinami na vstupe aj výstupe schémy
• - Odčítanie ustálenej hodnoty žiadanej výšky pred regulátorom, pripočítanie ustálených hodnôt k výstupným prietokom a výškam
• - Pri riadení presného linearizovaného modelu nevznikajú odchýlky v stavoch ani v riadení

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.