TAR1_20161115 3 Stavové riadenie nelineárneho modelu

Zhrnutie prednášky

Prednáška rozoberá návrh stavového riadenia pre nelineárny model procesu, pri ktorom je potrebné kombinovať pozorovač s poruchou a stavový regulátor s integračnou činnosťou. Pozorovač sa navrhuje pre rozšírený systém (proces plus dynamika poruchy) pomocou metódy Ackerman alebo Place na transponovaných maticiach A a C, čím sa odhadujú stavy procesu aj poruchy. Regulátor sa navrhuje pre systém rozšírený o integračné stavy regulačnej odchýlky, pričom výsledný zákon riadenia obsahuje zložku pre pôvodné stavy, integračnú zložku a voliteľne priamu väzbu. Na konkrétnom príklade s dvomi stavmi a jednou poruchou (výstup H2, vstup Q0) je ukázaná kompletná schéma zapojenia pozorovača, regulátora a nelineárneho procesu so zašumeným výstupom, vrátane simulácie konvergencie odhadovaných stavov k skutočným hodnotám.

• - Pre riadenie nelineárneho modelu je nutná integračná činnosť regulátora a pozorovač poruchy.
• - Pozorovač sa navrhuje pre rozšírený systém (stavy procesu + stavy poruchy) pomocou matíc AO, BO, CO a metódy Ackerman/Place na transponovaných maticiach.
• - Počet poruchových stavov sa musí rovnať počtu regulovaných výstupov.
• - Stavový regulátor s integračnou činnosťou sa navrhuje pre rozšírený systém so stavmi procesu a integrálmi regulačných odchýlok (rozdiel žiadanej a skutočnej hodnoty).
• - Zákon riadenia U = -KC0·X - KCI·XI, voliteľne doplnený o priamu väzbu KV·V pre okamžitú reakciu na zmenu žiadanej hodnoty.
• - Na príklade s dvomi stavmi a jednou poruchou (celkovo tri stavy) je demonštrovaný výpočet pólov pozorovača a regulátora vrátane voľby dominantného pólu.
• - Simulácia ukazuje kompletnú schému (proces, pozorovač, regulátor) so zašumeným výstupom a konvergenciu odhadovaných stavov k skutočným hodnotám.

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.