Co powoduje ten długi ogon w przejściowej odpowiedzi?


11

Mam funkcję transferu piątego rzędu, dla której zaprojektowałem kontroler wykorzystujący technikę eliminacji bieguna zerowego w locus root.

Jestem po przekroczeniu <5% i czasie rozliczenia <2s . Obecnie kryteria przekroczenia są spełnione.

Uwaga: Wiem, że dokładne anulowanie pz jest prawie niemożliwe w prawdziwym życiu.

Sterownik i oryginalna funkcja przenoszenia 5. rzędu pokazano w Simulink poniżej:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

które dają odpowiedź z długim ogonem w odpowiedzi przejściowej, a zatem bardzo długi czas ustalania.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zgodnie z komentarzem Chu tutaj ,

Umieszczanie zer blisko biegunów przy próbie „anulowania” nie jest zbyt sprytne. Zazwyczaj niemożliwe jest umieszczenie zera bezpośrednio na słupie i oczekiwanie, że oba bieguny i zero pozostaną ustawione. Rezultatem jest „dipol” (biegun i zero w bliskiej odległości), który powoduje powstanie długiego ogona w odpowiedzi przejściowej.

i komentarz HermitianCrustacean:

Wybrany kontroler czwartego rzędu jest trudny do modelowania numerycznego ...

Jaka byłaby podstawowa przyczyna tego niedopuszczalnie długiego czasu ustalania, niedokładnego anulowania pz, sterownika trudnego do modelowania numerycznego, czy obu ?

Wszelkie sugestie dotyczące poprawy tej reakcji będą mile widziane.


Słupy systemu 5. rzędu:

   Poles =

   1.0e+02 *

  -9.9990 + 0.0000i
  -0.0004 + 0.0344i
  -0.0004 - 0.0344i
  -0.0002 + 0.0058i
  -0.0002 - 0.0058i

Zero umieszczone w celu anulowania biegunów:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Kontroler czwartego rzędu:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

W razie potrzeby chętnie udzielę dalszych informacji.


Jaka jest twoja strefa histerezy? Jeśli masz do pracy około 1 wolta lub więcej, stan przejściowy może nie mieć znaczenia.
Robert Harvey,

Dzięki za komentarz. Histereza wynosi 0,0835, co stanowi więcej niż 2% (0,02 dla wejściowego kroku 1) kryterium
ustalania

Czy możesz przesłać plik Simulink?
Brethlosze

1
s=1s=4

1
Jednym ze sposobów, w jaki system jest „trudny do modelowania”, jest to, że trudno jest dokładnie modelować biegun i zero.
David

Odpowiedzi:


1

Powolne zachowanie oscylacyjne w systemie wynika z bieguna z rzeczywistą częścią bliską zeru i, patrząc na swoją odpowiedź krokową, z częstotliwością zbliżoną do 0,1 Hz (0,62 rad / s). Więc bieguny powodujące to są w at

s0=0.02+0.58i

s1=0.020.58i

Powinieneś sprawdzić, czy naprawdę zostały one anulowane, a jeśli nie, spróbuj użyć umiejscowienia pierwiastka i różnych wzmocnień, aby zmienić pozycje biegunów od osi złożonej (mając rzeczywistą możliwie jak najbardziej ujemną).


0

Myślę, że musisz sprawdzić resztę odpowiadającą biegunowi, który chcesz anulować, aby sprawdzić, czy anulowanie bieguna zerowego jest ważne, reszta jest stała pomnożona przez częściowy ułamek tego bieguna, na przykład jeśli F (s) = 26,25 * (s + 4) / s * (s + 3.5) (s + 6) , reszta częściowego ułamka cząstkowego (s + 3.5) bieguna wynosi 1, czego nie można pominąć, więc (s + 3.5) i (s + 4) nie można anulować siebie nawzajem, a dla F (s) = 26,25 (s + 4) / s * (s + 4,01) * (s + 6) , reszta składnika częściowej części (s + 4,01) bieguna wynosi 0,033, co może być zaniedbane tak (s + 4.04) i (s + 4) mogą się wzajemnie anulować, odniesienia: Norman S. Nise - Control Systems Engineering, wydanie 6 (2010, John Wiley), przykład 4.10, strona 195

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.