TAR2_20170307 03 Stavová spätná väzba s integračnou činnosťou

Zhrnutie prednášky

Prednáška sa venuje návrhu stavovej spätnej väzby s integračnou činnosťou pre diskrétne systémy s cieľom odstrániť trvalú regulačnú odchýlku. Vysvetľuje sa postup pridania integračného stavu k pôvodnému procesu, návrh rozšíreného stavového opisu (matice A, B s vlnovkou) a výpočet spätnoväzbovej matice K rozdelenej na časť KC pre pôvodné stavy a KI pre integračný stav. Ukazujú sa dva spôsoby aproximácie integrálu regulačnej odchýlky – spätná (TS·Ek) vedúca na oneskorený integrátor a dopredná (TS·Ek+1) vedúca na klasický PI regulátor bez oneskorenia. Postup je demonštrovaný na príklade riadenia hladiny v zásobníkoch kvapalín, vrátane schémy zapojenia a kombinácie spätnoväzbového a doprednového regulátora na odstránenie oneskorenia pri zmene žiadanej hodnoty.

• - Integračná činnosť sa pridáva rozšírením stavového opisu o integrátor na regulačnú odchýlku (podobne ako pri spojitých systémoch).
• - Vytvorí sa rozšírený systém s maticami A a B s vlnovkou, obsahujúci pôvodný proces aj integrátor.
• - Navrhnutá matica K sa rozdelí na KC (pre pôvodné stavy) a KI (pre integračný stav).
• - Spätná aproximácia integrálu (TS·Ek) vedie na oneskorený integrátor v regulátore.
• - Dopredná aproximácia integrálu (TS·Ek+1) vedie na klasický PI regulátor bez oneskorenia o periódu vzorkovania.
• - Demonštrácia na príklade riadenia hladiny v dvoch prepojených zásobníkoch s nelineárnym procesom a linearizovaným modelom.
• - Kombinácia spätnoväzbového a doprednového regulátora odstraňuje oneskorenie reakcie na zmenu žiadanej hodnoty, ale vyžaduje zníženie sily spätnej väzby kvôli riziku preregulovania.

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.