Modelowanie systemów dla systemów sterowania

Po przyjęciu zajęć z teorii kontroli jako licencjat, w końcu z nich nie skorzystałem po ukończeniu studiów. Zacząłem to naprawiać, rozpoczynając projekt hobby w kontrolach. Moje podręczniki są całkiem dobrym odniesieniem do teorii, ale moim największym problemem jest to, że nie znalazłem dobrego odniesienia do określania parametrów systemu w modelach. Załóżmy na przykład, że mam czujnik temperatury umieszczony w pewnej odległości od elementu grzejnego, a na dodatek ma on trochę nietrywialną ilość masy termicznej. Jak powinienem modelować tę nieidealność? I nawet po modelowaniu funkcji błędu dla elementu, jak określić rzeczywiste współczynniki liczbowe z eksperymentów na stanowisku badawczym?

Czy ktoś tu ma jakieś dobre podręczniki lub referencje do polecenia?

Też miałem ten problem ... mimo że kontrolowałem pracę, żeby zarabiać na życie. Moja część kontroli dotyczyła tego, co dają mi faceci od identyfikacji systemu, więc nigdy nie rozwijałem tej umiejętności tak dobrze, jak chciałem. Po pewnym czasie wziąłem kilka dodatkowych książek i nauczyłem się, jak to zrobić w niektórych przypadkach.

Metodą, której używam, jest konstruowanie równań lagranżańskich opisujących układ. Lagrangian opisuje energię kinetyczną i potencjalną w systemie. Odkryłem, że projekt systemu sterowania: Wprowadzenie do metod w przestrzeni stanów (tanie) faktycznie ma godne odniesienia do przeprowadzania identyfikacji systemu. Polecam przejrzenie wszystkich przykładów i problemów z rozdziału 2.

Ponadto opisany problem termiczny można rozwiązać, przekształcając komponenty modelu w ekwiwalenty elektryczne. Można to znaleźć w książce lub w Google.

Mam podobną historię z teorią kontroli. W ubiegłym roku próbowałem rozwiązać ten sam problem, ale odniosłem tylko pewien sukces. Nauczyłem się kilku rzeczy:

• Ta część pola nosi nazwę „identyfikacji systemu”.

• Niestety większość literatury inżynierskiej na ten temat obejmuje dynamiczną identyfikację systemu, co oznacza zadanie dostosowania parametrów sterowania, ponieważ na przykład zmieniła się masa ramienia robota, ponieważ podniósł on pudełko.

• W przypadku wielu parametrów fizycznych można wykonać testy, które zapewnią przyzwoite oszacowania. Na przykład w systemach mechanicznych można zmierzyć sztywność belki, ważąc ją kilkoma różnymi masami i mierząc, jak daleko się ugina. W przypadku konkretnego przykładu masy termicznej uważam, że najlepszym rozwiązaniem jest prawdopodobnie oszacowanie na podstawie właściwości materiału i objętości, chyba że masz kalorymetr.

• Do oszacowania korzyści dla systemów PID, które faktycznie istnieją poza komputerem, znalazłem metodę Zieglera-Nicholsa na dobry początek: http://www.mstarlabs.com/control/znrule.html

• Z tego, co mogę powiedzieć, ogólna procedura często obejmuje zbudowanie prototypu z potężnym siłownikiem, a następnie sprawdzenie, jak system reaguje na różne sygnały wejściowe. Zobacz na przykład ten samouczek Matlaba, który opisuje, w jaki sposób można oszacować współczynnik tłumienia i częstotliwość naturalną układu, mierząc jego reakcję na wejście krokowe (tj. Szarpiąc sprężynę i obserwując, jak się porusza): http://www.me .cmu.edu / ctms / modeling / tutorial / systemidentification / mainframes.htm