Разработайте компенсатор для модели объекта управления с задержками
Этот пример показывает, как разработать компенсатор для объекта с задержками с помощью Control System Designer.
Анализ и проектирование систем с обратной связью с задержками
При работе с системами с временной задержкой выгодно работать с инструментами анализа и проектирования, которые непосредственно поддерживают задержки так, чтобы производительность и устойчивость могли быть оценены точно. Однако много методов системы управления и алгоритмов не могут непосредственно обработать задержки. Общее обходное решение состоит из замены задержек их приближениями Pade (фильтры все-передачи). Поскольку это приближение только допустимо в низких частотах, важно выбрать правильный порядок приближения и проверять валидность приближения.
Control System Designer обеспечивает разнообразие аналитических инструментов и проекта. Некоторые из этих инструментов поддерживают задержки точно, в то время как другие поддерживают задержки косвенно посредством приближений. Используйте эти инструменты, чтобы разработать компенсаторы для вашей системы управления и визуализировать компромиссы, сделанные при использовании приближений.
Модель объекта управления
В данном примере, который использует настройку обратной связи единицы, модель объекта управления имеет задержку:
Создайте модель объекта управления.
G = tf(1,[1,1],'InputDelay',0.5);Инструменты та Поддержка Задержки
В приложении следующие инструменты поддерживают задержки непосредственно:
Предвещайте и редакторы Николса
Графики ответа времени
Графики частотных характеристик
Откройте Control System Designer, импортировав модель объекта управления и с помощью Предвещать настройки редактора.
controlSystemDesigner({'bode'},G)
Фазовый отклик Диаграммы Боде показывает эффект спада от точного представления задержки. Начало переходного процесса показывает точное представление 0,5 вторых задержек.
Откройте годограф Найквиста ответа разомкнутого цикла. В Браузере Данных щелкните правой кнопкой по LoopTransfer_C и выберите Plot> nyquist.
Ответ Найквиста, переносящий источник спиральным способом, является результатом точного представления задержки.
Инструменты это Аппроксимирует Задержки
В приложении следующие инструменты аппроксимируют задержки:
Редактор корневого годографа
Графики полюса/Нуля
Многие автоматизированные настраивающие методы
При использовании приближений результаты не точны и зависят от валидности приближения. Каждый инструмент в Control System Designer обеспечивает панель предупреждения, чтобы указать, когда задержки аппроксимированы.
Откройте редактор корневого годографа график для ответа разомкнутого цикла. Нажмите Tuning Methods и выберите Root Locus Editor. В диалоговом окне Select Response to Edit нажмите Plot.
Редактор Корневого годографа показывает уведомление, что график использует приближение с временной задержкой. Это уведомление может быть минимизировано путем нажатия на значок стрелки налево.
Измените настройки приближения
Чтобы изменить настройки приближения, кликните по гиперссылке в уведомлении. В диалоговом окне Control System Designer Preferences, на вкладке Time Delays, задают порядок Pade 4. Также можно установить пропускную способность, по которой вы хотите, чтобы приближение было точно.
Приближение Pade высшего порядка добавляет полюса и нули к графику корневого годографа.
