Контроллер предсказателя Смита

Дискретный компенсатор времени покоя Смита

Библиотека:
Simscape / Электрический / Контроль / Общий Контроль

Описание

Блок контроллера предсказателя Смита компенсирует мертвое время, реализуя структуру управления PI мертвого времени Смита за дискретное время. На этой схеме показана эквивалентная схема для блока.

Уравнения

Функция переноса для системы с мертвым временем

$_{Gf} (s)_{=} Gp^{(s)}$ e −

где:

start- время простоя системы.
_Gp (s) - модель процесса.
_Gf (s) является фильтром ошибок прогнозирования.

Порты

Вход

развернуть все

`r` - Ссылка на завод
скаляр

Опорный сигнал системы установки.

Типы данных: single | double

`Reset` - Перезагрузка интегратора
скаляр

Внешний сигнал сброса (передний фронт) для интегратора.

Типы данных: Boolean

`y` - Производительность установки
скаляр

Выходной сигнал системы установки.

Типы данных: single | double

Продукция

развернуть все

`u` - Выход контроллера
скаляр

Выходной сигнал системы управления.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Proportional gain` - _Кп
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Пропорциональный коэффициент усиления, _Kp, PI контроллера.

`Integral gain` - _Ки
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

Интегральный коэффициент усиления, _Ki, контроллера PI.

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

Значение интегратора во время начала моделирования.

`Control action upper limit` - _умакс
`5` (по умолчанию) | скаляр больше значения параметра нижнего предела действия Control

Верхний предел для управляющего выходного сигнала.

`Control action lower limit` - _умин
`0` (по умолчанию) | скаляр

Нижний предел для управляющего выходного сигнала.

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

Числитель системной дискретизированной передаточной функции. Для определения функции дискретного переноса при наличии лицензии на Toolbox™ системы управления используйте c2d функция.

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

Знаменатель системной дискретизированной передаточной функции. Для определения функции дискретного переноса при наличии лицензии на панель инструментов системы управления используйте c2d функция.

`System dead time (samples)` - Количество мертвых образцов
`2` (по умолчанию) | `0` или положительное целое число

Количество образцов мертвого времени.

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

Интервал времени между выборками. Если блок находится внутри запускаемой подсистемы, наследуйте время выборки, установив для этого параметра значение -1. Если этот блок находится в модели непрерывного шага переменной, укажите время выборки явным образом. Дополнительные сведения см. в разделе Что такое время образца? и Укажите время образца.

Примеры модели

Управление двигателем постоянного тока (предсказатель Смита)

Структура управления скоростью предсказателя Смита для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется четырехквадрантный рубильник, управляемый ШИМ. Подсистема управления включает в себя контроллер предсказателя Смита и генерацию ШИМ. Датчик измеряет частоту вращения ротора с задержкой 5 мс. Общее время моделирования (t) составляет 4 секунды. При t = 1,5 секунды увеличивается момент нагрузки. При t = 2,5 секунды опорная скорость изменяется с 1000 об/мин на 2000 об/мин.

Ссылки

[1] Велагич. J. «Дизайн подобного Смиту прогнозирующего контроллера с адаптацией задержки связи». Международный журнал электротехники, вычислительной техники, энергетики, электронной техники и связи. Том 2, номер 11, 2008, стр. 2447-2481.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки

Контроллер RST | Контроллер обратной связи состояния

Представлен в R2017b

Документация

Контроллер предсказателя Смита

Описание

Уравнения

Порты

Вход

`r` - Ссылка на завод
скаляр

`Reset` - Перезагрузка интегратора
скаляр

`y` - Производительность установки
скаляр

Продукция

`u` - Выход контроллера
скаляр

Параметры

`Proportional gain` - _Кп
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Integral gain` - _Ки
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

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

`Control action upper limit` - _умакс
`5` (по умолчанию) | скаляр больше значения параметра нижнего предела действия Control

`Control action lower limit` - _умин
`0` (по умолчанию) | скаляр

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

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

`System dead time (samples)` - Количество мертвых образцов
`2` (по умолчанию) | `0` или положительное целое число

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

Примеры модели

Управление двигателем постоянного тока (предсказатель Смита)

Ссылки

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки

Документация Simscape Electrical

Поддержка

Документация

Контроллер предсказателя Смита

Описание

Уравнения

Порты

Вход

r - Ссылка на завод скаляр

Reset - Перезагрузка интегратора скаляр

y - Производительность установки скаляр

Продукция

u - Выход контроллера скаляр

Параметры

Proportional gain - Кп 1 (по умолчанию) | положительный скаляр

Integral gain - Ки 1 (по умолчанию) | положительный скаляр

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

Control action upper limit - умакс 5 (по умолчанию) | скаляр больше значения параметра нижнего предела действия Control

Control action lower limit - умин 0 (по умолчанию) | скаляр

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

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

System dead time (samples) - Количество мертвых образцов 2 (по умолчанию) | 0 или положительное целое число

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

Примеры модели

Управление двигателем постоянного тока (предсказатель Смита)

Ссылки

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

См. также

Блоки

Документация Simscape Electrical

Поддержка

`r` - Ссылка на завод
скаляр

`Reset` - Перезагрузка интегратора
скаляр

`y` - Производительность установки
скаляр

`u` - Выход контроллера
скаляр

`Proportional gain` - _Кп
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Integral gain` - _Ки
`1` (по умолчанию) | положительный скаляр

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

`Control action upper limit` - _умакс
`5` (по умолчанию) | скаляр больше значения параметра нижнего предела действия Control

`Control action lower limit` - _умин
`0` (по умолчанию) | скаляр

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

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

`System dead time (samples)` - Количество мертвых образцов
`2` (по умолчанию) | `0` или положительное целое число

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

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™