1 / 33

Automaatjuhtimissüsteemid ISS0021-3P Automaatikainstituut

Automaatjuhtimissüsteemid ISS0021-3P Automaatikainstituut Automaatjuhtimise ja süsteemianalüüsi õppetool. Tulemuste analüüsi lähtekohad. Nõuded ja piirangud tulemustele. X(t). Ülereguleerimine. . 1+ . 1. 1 - . e st. 0.90.  = 5% seadesuurusest t reg  nõutud siirde aeg

liz
Download Presentation

Automaatjuhtimissüsteemid ISS0021-3P Automaatikainstituut

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Automaatjuhtimissüsteemid ISS0021-3P Automaatikainstituut Automaatjuhtimise ja süsteemianalüüsi õppetool

  2. Tulemuste analüüsi lähtekohad. Nõuded ja piirangud tulemustele. X(t) Ülereguleerimine  1+ 1 1- est 0.90 = 5% seadesuurusest tregnõutud siirde aeg |X2(t)|piirkiirus Umax 24 [V] est 5% Seade-suurus Staatiline viga Reguleerimise aeg t t 0.1 0 trise treg Joonis 1. Tüüpiline juhtimissüsteemi siirdekarakteristik ühikhüppelisele seadesuurusele

  3. 2. järku prototüüp element ülekandefunktsioonina (ÜKF) staatiline ülekandetegurK = 1 sumbuvus  omavõnke(resonants-)sagedus n ligikaudne reg.aeg

  4. Regulaator Xs U X Y K B s-1 C + - + + A Juhitav objekt Tagasiside oleku järgi AJS MODAALJUHTIMINE MODAALNE OLEKUREGULAATOR Juhitav objekt: Regulaator (tagasiside): U = K ( Xs - X ) Krn Antud suletud süsteemi (nõutavad) omaväärtused: 1, 2, …, n

  5. AJS MODAALJUHTIMINE MODAALNE OLEKUREGULAATOR suletud süsteemi vabaliikumise võrrand Vastav karakteristlik polünoom: det (sI - A + BK) Nõutav karakteristlik polünoom: (s) =sn + a1sn-1 + … + an = (s - 1)(s - 2) … (s - n)  n - võrrandit, r n - tundmatut det (sI - A + BK) = (s) ?

  6. Juhitav ja jälgitav objekt Regulaator Ys U X Y K B s-1 C + - + + A Tagasiside väljundi järgi AJS MODAALJUHTIMINE TAGASISIDE VÄLJUNDI JÄRGI U = K ( Ys - Y ) Krm n - võrrandit, r m - tundmatut det (sI - A + BKC) = (s)

  7. AJS MODAALJUHTIMINE DISKREETAJA JUHTIMISSÜSTEEMIDES Juhitav objekt: TAGASISIDE OLEKU JÄRGI U(k) = K(XS(k) - X(k)) TAGASISIDE VÄLJUNDI JÄRGI U(k) = K(YS(k) - Y(k)) det (zI - Ad + BdK) = (z) det (zI - Ad + BdKC) = (z)

  8. Juhitav ja jälgitav objekt Regulaator U X Y -K1 B s-1 C + - + + s-1 -K2 A Tagasiside väljundi järgi AJS MODAALJUHTIMINE PI - regulaator Juhitav ja jälgitav objekt PI - regulaator:

  9. AJS MODAALJUHTIMINE PI - regulaator suletud süsteemi vabaliikumise võrrand ? antud

  10. AJS MODAALJUHTIMINE - Näide Juhitav objekt: Kontrollime juhitavust: Z0 = - 3 ; - 4  mittejuhitav ValimeZ0 = 0 Olekuregulaatori süntees:

  11. AJS MODAALJUHTIMINE - Näide(2) Arvestades nõudeid treg 10 s;   10% valime prototüüpülekandefunktsiooni järgi   0.6; n  1 Suletud süsteemi analüüs:

  12. AJS MODAALJUHTIMINE - Näide(3) Suletud süsteemi ülekannete maatriks XS=1/s  olekusiirded:

  13. AJS MODAALJUHTIMINE PI - regulaatori näide(1) Antud: (s) =(s + 4)(s + 5)(s + 6) = s3 +15s2 + 74s + 120 Lahendus: 1. Juhitavuse ja jälgitavuse kontroll 2. PI - regulaatori süntees

  14. AJS MODAALJUHTIMINE PI - regulaatori näide (2)

  15. AJS MODAALJUHTIMINE PI - regulaatori näide (3) 3. Suletud süsteemi analüüs X(0) = 0 U(s) = K1[YS(s)-Y(s)] - s-1K2 [YS(s)-Y(s)] = [K1 - s-1K2][YS(s)-Y(s)] Y(s) = C(sI - A)-1BU(s) Y(s) = C[sI-A]-1B[K1 - s-1K2][YS(s)-Y(s)] = WUY(s)WPI(s)[YS(s)-Y(s)] WUY(s) WPI(s) [I+ WUY(s)WPI(s)]Y(s) = WUY(s)WPI(s) YS(s) Y(s) = [I+ WUY(s)WPI(s)]-1 WUY(s)WPI(s) YS(s) WYsY(s)

  16. AJS OLEKUTAASTAMINE Olekuvektori hinnang asümptootiline: Lineaarne, statsionaarne üldjuhul:

  17. AJS Olekutaastaja - algoleku hinnang X(0) U X(t) Y B s-1 C + + A Jälgitav objekt eY L - U B s-1 C + + A Olekutaastaja

  18. AJS Olekutaastaja viga SÜNTEES maatriksi A - LC omaväärtused si i = 1, …, n Re si < 0 Lnxm = ? s si eig(A) j x x x x Re x x x x

  19. Regulaator Xs U Y Juhitav ja jälgitav objekt K + - Olekutaastaja AJS OLEKUTAASTAJAGA OLEKUREGULAATOR Modaaljuhtimine Juhitav objekt: Olekutaastaja: Regulaator (tagasiside): Antud suletud süsteemi (nõutavad) omaväärtused: 1, 2, …, n

  20. AJS OLEKUTAASTAJAGA OLEKUREGULAATOR Olekusiire ja olekutaastaja viga A*

  21. AJS OLEKUTAASTAJAGA OLEKUREGULAATOR Olekutaastaja ja regulaatori süntees Suletud süsteemi karakteristlik polünoom: DISKREETAJA OLEKUTAASTAJA +OLEKUREGULAATOR Olekutaastaja ja regulaatori süntees Objekt: jälgitav ja juhitav Olekutaastaja: Regulaator:

  22. AJS MODAALJUHTIMINE - Finiitse OT Näide(1) Jälgitav objekt: Jälgitavuse kontroll: Olekutaastaja süntees:

  23. AJS MODAALJUHTIMINE - Finiitse OT Näide(2) Analüüs: e. olekutaastamise vea analüüs Finiitne: 2-järku süsteem läheb 2 taktiga paika Viga läheb 2 taktiga nulli

  24. AJS Olekutaastaja alternatiivne kuju - algoleku hinnang X(0) U X(t) Y B s-1 C + + A Jälgitav objekt L U B s-1 + + F=A-LC Olekutaastaja

  25. AJS Vähendatud järguga olekutaastaja Ideaalne oleks X=C-1Y, aga C-1 tavaliselt ei eksisteeri Valime lineaarteisenduse Z = T·X nii ,et eksisteerib siis Z hinnatakse n-m järku o.hindajaga X(0) U X(t) Y B s-1 C + + A Jälgitav objekt n-m m L U n-m J s-1 + + n-m F Olekutaastaja

  26. AJS Vähendatud järguga olekutaastaja võrrandsüsteem Kehtivad definitsioonid: J = T·B ja F·T = T·A - L·C F, L, T muutujatena (võrrandeid vähem, kui muutujaid) T valik peab tegema ruutmaatriksiks Kui C on kujul [ I 0 ], siis tasub T valida kujul T= [T’ I ]; T’(n-m)xm F saab määrata valides olekutaastajale sobivad omaväärtused det (sI - F) = OT(s)

  27. Regulaator (compensator) Juhitav objekt AJS JÄRGIVSÜSTEEM PI, järgimisülesanne Objekt: Lin. Stats. Olekumudel Ys U X Y s-1 Kr B s-1 C + - Z + + + + A K Tagasiside oleku järgi Regulaator Tagasiside väljundi järgi

  28. AJS JÄRGIVSÜSTEEM PI, järgimisülesanne Laiendatud olekuvektoriga süsteem suletud süsteemi vea vabaliikumine laiendatud süsteem peab olema juhitav st.

  29. Juhitav objekt Ys X(k+1) Z(k) U(k) X(k) Y(k) C Kr Bd z -1 AJS JÄRGIVSÜSTEEM diskreetne PI, järgimisülesanne Objekt: diskreetne lin. stats. olekumudel + + + - + - + + z -1 Ad Z(k-1) K Tagasiside oleku järgi Tagasiside väljundi järgi

  30. AJS JÄRGIVSÜSTEEM diskreetne PI, järgimisülesanne Laiendatud olekuvektoriga süsteem suletud süsteemi vabaliikumine

  31. AJS Järgivsüsteemi simulatsioon

  32. AJS Olekutagasiside simulatsioon staatiliste ülekandetegurite korrigeerimisega

  33. AJS

More Related