Smith Predictor Controller

Компенсатор Смита в дискретном времени с потерей времени

Библиотека:
Simscape/Электрический/Управление/Общее управление

Описание

Блок Smith Predictor Controller компенсирует потерей времени путем реализации структуры управления PI с потерей времени Смита в дискретном времени. 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 система устарела.
_Gp(s) - модель процесса.
_Gf(s) - фильтр ошибок предсказания.

Порты

Вход

расширить все

`r` - Ссылка на объект
скаляр

Опорный сигнал системы объекта.

Типы данных: single | double

`Reset` - Сброс интегратора
скаляр

Внешний сигнал сброса (переднее ребро) для интегратора.

Типы данных: Boolean

`y` - Производительность объекта
скаляр

Выходной сигнал системы объекта.

Типы данных: single | double

Выход

расширить все

`u` - Контроллер выход
скаляр

Выходной сигнал системы управления.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

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

Пропорциональная составляющая, _Kp, ПИ-контроллер.

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

Интегральная составляющая, _Ki, ПИ-контроллер.

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

Значение интегратора во времени начала симуляции.

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

Верхний предел для сигнала выхода управления.

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

Нижний предел для сигнала выхода управления.

`Model discrete transfer function numerator` - Передаточный числитель функций
`1` (по умолчанию) | скаляром или вектором

Числитель дискретизированной передаточной функции системы. Чтобы определить дискретную передаточную функцию, если у вас есть лицензия для Control System Toolbox™, используйте c2d функция.

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

Знаменатель дискретизированной передаточной функции системы. Чтобы определить дискретную передаточную функцию, если у вас есть лицензия для Control System Toolbox, используйте c2d функция.

`System dead time (samples)` - Количество выборок с потерей времени
`2` (по умолчанию) | `0` или положительное целое число

Количество выборок мертвого времени.

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

Временной интервал между выборками. Если блок находится внутри триггируемой подсистемы, наследуйте шаг расчета, установив для этого параметра значение -1. Если этот блок находится в непрерывной модели с шагом переменных, задайте шаг расчета явно. Для получения дополнительной информации смотрите Что такой Шаг расчета? и задайте шаг расчета.

Примеры моделей

Управление двигателем постоянного тока (Smith Predictor)

Структура управления скоростью Smith Predictor для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется управляемый ШИМ четырехквадрантный Chopper. Подсистема управления включает контроллер предиктора Смита и генерацию ШИМ. Датчик измеряет скорость ротора с задержкой 5 мс. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. На t = 1,5 секунде крутящий момент нагрузки увеличивается. При t = 2,5 секунд задающей скорости изменяется с 1000 об/мин до 2000 об/мин.

Ссылки

[1] Велагич. J. «Проект прогнозирующего контроллера Смита с адаптацией к задержке связи». International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering. Том 2, номер 11, 2008, стр. 2447-2481.

Документация

Smith Predictor Controller

Описание

Уравнения

Порты

Вход

`r` - Ссылка на объект
скаляр

`Reset` - Сброс интегратора
скаляр

`y` - Производительность объекта
скаляр

Выход

`u` - Контроллер выход
скаляр

Параметры

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

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

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

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

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

`Model discrete transfer function numerator` - Передаточный числитель функций
`1` (по умолчанию) | скаляром или вектором

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

`System dead time (samples)` - Количество выборок с потерей времени
`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 моделей

Управление двигателем постоянного тока (Smith Predictor)

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки

Simscape Electrical документация

Поддержка

Документация

Smith Predictor Controller

Описание

Уравнения

Порты

Вход

r - Ссылка на объект скаляр

Reset - Сброс интегратора скаляр

y - Производительность объекта скаляр

Выход

u - Контроллер выход скаляр

Параметры

Proportional gain — Kp 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Integral gain — Ki 1 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Control action upper limit — umax 5 (по умолчанию) | скаляром больше, чем значение параметра Control action lower limit

Control action lower limit — umin 0 (по умолчанию) | скаляром

Model discrete transfer function numerator - Передаточный числитель функций 1 (по умолчанию) | скаляром или вектором

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

System dead time (samples) - Количество выборок с потерей времени 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 моделей

Управление двигателем постоянного тока (Smith Predictor)

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки

Simscape Electrical документация

Поддержка

`r` - Ссылка на объект
скаляр

`Reset` - Сброс интегратора
скаляр

`y` - Производительность объекта
скаляр

`u` - Контроллер выход
скаляр

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

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

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

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

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

`Model discrete transfer function numerator` - Передаточный числитель функций
`1` (по умолчанию) | скаляром или вектором

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

`System dead time (samples)` - Количество выборок с потерей времени
`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

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