В этом примере показано, как спроектировать компенсатор для объекта с задержками с помощью Control System Designer.
При работе с системами с временной задержкой выгодно работать с инструментами анализа и проектирования, которые непосредственно поддерживают задержки так, чтобы эффективность 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 аппроксимациями Паде (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 спроектировать компенсаторы для вашей системы управления и визуализировать компромиссы, сделанные при использовании приближений.
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);В приложении следующие инструменты поддерживают задержки непосредственно:
Предвещайте и редакторы Николса
Графики отклика 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 контура. В Браузере Данных щелкните правой кнопкой по LoopTransfer_C, и выберите Plot> nyquist.
Ответ Найквиста, переносящий источник спиральным способом, является результатом точного представления 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 контура. Нажмите Tuning Methods и выберите Root Locus Editor. В диалоговом окне Select Response to Edit нажмите Plot.
Чтобы изменить настройки приближения, кликните по гиперссылке в уведомлении. В диалоговом окне Control System Designer Preferences, на вкладке Time Delays, задают порядок Pade 4. В качестве альтернативы можно установить пропускную способность, по которой вы хотите, чтобы приближение было точно.
Аппроксимация Паде высшего порядка добавляет полюса и нули к графику корневого годографа.
