Smith Predictor Controller

Дискретное время компенсатор потери времени Смита

Библиотека:
Simscape / Электрический / Управление / Общее Управление

Описание

Блок Smith Predictor Controller компенсирует в течение потери времени путем реализации управляющей структуры PI потери времени Смита в дискретное время. Эта схема показывает эквивалентную схему для блока.

Уравнения

Передаточная функция для системы с потерей времени

$G_{f} (s) = G_{p} (s) e^{- τ s},$

где:

τ является системной потерей времени.
_Gp(s) является моделью процесса.
_Gf(s) является ошибочным фильтром прогноза.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`r` — Ссылка объекта
скаляр

Системный сигнал ссылки объекта.

Типы данных: single | double

`Reset` — Интегратор сбрасывается
скаляр

Внешний сигнал сброса (возрастающее ребро) для интегратора.

Типы данных: Boolean

`y` — Plant выход
скаляр

Системный выходной сигнал объекта.

Типы данных: single | double

Вывод

развернуть все

`u` — Controller выход
скаляр

Выходной сигнал системы управления.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Proportional gain` — _Kp
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Пропорциональное усиление, _Kp, ПИ-контроллера.

`Integral gain` — _Ki
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Интегральное усиление, _Ki, ПИ-контроллера.

`Integrator initial condition` — Начальное значение интегратора
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Значение интегратора во время начала симуляции.

`Control action upper limit` — _umax
5 (значение по умолчанию) | скаляр, больше, чем значение параметра Control action lower limit

Верхний предел для выходного сигнала управления.

`Control action lower limit` — _umin
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Нижний предел для выходного сигнала управления.

`Model discrete transfer function numerator` — Числитель передаточной функции
1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Числитель системы дискретизировал передаточную функцию. Чтобы определить дискретную передаточную функцию, если у вас есть лицензия на Control System Toolbox™, используют c2d функция.

`Model discrete transfer function denominator` — Знаменатель передаточной функции
[1 0.5] (значение по умолчанию) | вектор

Знаменатель системы дискретизировал передаточную функцию. Чтобы определить дискретную передаточную функцию, если у вас есть лицензия на Control System Toolbox, используют c2d функция.

`System dead time (samples)` — Количество выборок потери времени
2 (значение по умолчанию) | `0` или положительное целое число

Количество выборок потери времени.

`Sample time (-1 for inherited)` — Интервал выборки
-1 (значение по умолчанию) | значение по умолчанию или положительное число

Временной интервал между выборками. Если блок в инициированной подсистеме, наследуйте шаг расчета путем установки этого параметра на -1. Если этот блок находится в модели шага непрерывной переменной, задайте шаг расчета явным образом. Для получения дополнительной информации смотрите то, Что Шаг расчета? (Simulink) и Настройка времени выборки (Simulink).

Примеры модели

Управление двигателем постоянного тока (предиктор Смита)

Структура регулировки скорости Предиктора Смита для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает контроллер предиктора Смита и генерацию PWM. Датчик измеряет скорость ротора с задержкой 5 мс. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента загрузки. В t = 2,5 секунды, ссылочная скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.

Открытая модель

Ссылки

[1] Velagic. J. "Проект подобного Кузнецу Прогнозирующего Контроллера со Связью с Коммуникационной Адаптацией Задержки. "Международный журнал Электрических, Компьютера, Энергичного, Электронного и Коммуникационная Разработка. Vol 2, Номер 11, 2008, стр 2447-2481.

Документация

Smith Predictor Controller

Описание

Уравнения

Порты

Входной параметр

`r` — Ссылка объекта
скаляр

`Reset` — Интегратор сбрасывается
скаляр

`y` — Plant выход
скаляр

Вывод

`u` — Controller выход
скаляр

Параметры

`Proportional gain` — _Kp
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Integral gain` — _Ki
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Integrator initial condition` — Начальное значение интегратора
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`Control action upper limit` — _umax
5 (значение по умолчанию) | скаляр, больше, чем значение параметра Control action lower limit

`Control action lower limit` — _umin
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`Model discrete transfer function numerator` — Числитель передаточной функции
1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Model discrete transfer function denominator` — Знаменатель передаточной функции
[1 0.5] (значение по умолчанию) | вектор

`System dead time (samples)` — Количество выборок потери времени
2 (значение по умолчанию) | `0` или положительное целое число

`Sample time (-1 for inherited)` — Интервал выборки
-1 (значение по умолчанию) | значение по умолчанию или положительное число

Примеры модели

Управление двигателем постоянного тока (предиктор Смита)

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Введенный в R2017b

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Smith Predictor Controller

Описание

Уравнения

Порты

Входной параметр

r — Ссылка объекта скаляр

Reset — Интегратор сбрасывается скаляр

y — Plant выход скаляр

Вывод

u — Controller выход скаляр

Параметры

Proportional gain — Kp1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Integral gain — Ki1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Integrator initial condition — Начальное значение интегратора0 (значение по умолчанию) | скаляр

Control action upper limit — umax5 (значение по умолчанию) | скаляр, больше, чем значение параметра Control action lower limit

Control action lower limit — umin0 (значение по умолчанию) | скаляр

Model discrete transfer function numerator — Числитель передаточной функции1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

Model discrete transfer function denominator — Знаменатель передаточной функции[1 0.5] (значение по умолчанию) | вектор

System dead time (samples) — Количество выборок потери времени2 (значение по умолчанию) | 0 или положительное целое число

Sample time (-1 for inherited) — Интервал выборки-1 (значение по умолчанию) | значение по умолчанию или положительное число

Примеры модели

Управление двигателем постоянного тока (предиктор Смита)

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Блоки

Введенный в R2017b

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`r` — Ссылка объекта
скаляр

`Reset` — Интегратор сбрасывается
скаляр

`y` — Plant выход
скаляр

`u` — Controller выход
скаляр

`Proportional gain` — _Kp
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Integral gain` — _Ki
1 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Integrator initial condition` — Начальное значение интегратора
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`Control action upper limit` — _umax
5 (значение по умолчанию) | скаляр, больше, чем значение параметра Control action lower limit

`Control action lower limit` — _umin
0 (значение по умолчанию) | скаляр

`Model discrete transfer function numerator` — Числитель передаточной функции
1 (значение по умолчанию) | скаляр или вектор

`Model discrete transfer function denominator` — Знаменатель передаточной функции
[1 0.5] (значение по умолчанию) | вектор

`System dead time (samples)` — Количество выборок потери времени
2 (значение по умолчанию) | `0` или положительное целое число

`Sample time (-1 for inherited)` — Интервал выборки
-1 (значение по умолчанию) | значение по умолчанию или положительное число

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.