यदि नियंत्रित प्रणाली के समय स्थिरांक चर हैं, तो आप एक पीआईडी-नियंत्रण कैसे स्थापित करेंगे?

Question

एक निरंतर पीआईडी-नियंत्रक के लिए सामान्य विवरण इस तरह लिखा जाता है: सबसे अच्छा स्थिरांक की मूल्य , और एक दिया नियंत्रित प्रणाली के लिए अपने समय के निरंतर (रों) पर निर्भर करते हैं, हो सकता है यह एक होगा प्रणाली, या आदि, प्रणाली ...

$$y(t)=K_p⋅e(t)+K_i\int_0^t e(τ)dτ+K_d\dfrac{de(t)}{dt}$$ $K_p$$K_i$$K_d$$\text{PT}_1$$\text{PT}_2$

यदि ऐसी प्रणाली का समय स्थिर है तो आप क्या करते हैं। कहते हैं, यह $T_a$ और $T_b$ ( $T_a < T_b$ ) के बीच भिन्न होता है । आप पीआईडी-स्थिरांक को कैसे डिजाइन करते हैं?

Answer 1

एक तरीका अनुकूली नियंत्रण के कुछ प्रकार को लागू करना होगा। यदि आपके समय की सीमा लगातार छोटी और ज्ञात है, तो आप "गेन शेड्यूलिंग" नामक कुछ चीज़ों का उपयोग कर सकते हैं, जहाँ आप समय से पहले निर्धारित करते हैं कि आप किस समय के साथ काम कर रहे हैं (उम्मीद है कि यह परिमित है) और पीआई को परिभाषित करने के लिए तर्क का उपयोग करें। और डी। यह सुनिश्चित करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है कि आपने रेंज के माध्यम से स्थिरता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त परिवर्तनशीलता को कवर किया है। लाभ समयबद्धन के लिए एक अच्छी सफलता की कहानी चिनूक हेलीकाप्टर है। यह किया जा सकता है।

यदि आपके पास समय की स्थिरांक के लिए कोई संभाव्य भविष्यवाणी नहीं है, तो आप मॉडल संदर्भ अनुकूली नियंत्रण (MRAC) का उपयोग कर सकते हैं। इस नियंत्रण योजना में आपके पास अपने चुने हुए पीआईडी ​​नियंत्रक के साथ एक संदर्भ मॉडल (आपका आदर्श सिस्टम) है। MRAC संयंत्र के बीच की त्रुटि को वास्तव में कम करता है और आपका संदर्भ मॉडल क्या कर रहा है। इस तरह आप अपने बदलते प्लांट को अपने LTI मॉडल की तरह काम करने के लिए मजबूर करते हैं।

या आप मॉडल आइडेंटिफिकेशन एडेप्टिव कंट्रोलर (MIAC) का उपयोग करके देख सकते हैं। यहां नियंत्रण योजना वास्तविक समय में सिस्टम की पहचान करती है और आपके नियंत्रक के लिए अपडेट कानून का उपयोग करती है। यह एक तीन विचारों के सबसे उन्नत कौशल की आवश्यकता है।

चूँकि आपका सिस्टम समय के साथ समय में परिवर्तन कर रहा है, इसलिए यह LTI नहीं है। इसका मतलब है कि आपको अपने पीआईडी ​​के लिए अद्यतन कानून के साथ सिस्टम शिड्यूलिंग (यदि आप समय की सीमा की सीमा जानते हैं तो बहुत आसान है) या सिस्टम आइडेंटिटी हासिल करने की आवश्यकता है।

Comments

क्यों नहीं गतिशील रूप से बड़ा टाइमस्टेप के लिए डिजाइन करके और एक्ट्यूएटर कमांड जमा करने से पहले प्रत्येक पुनरावृत्ति के दौरान प्रतीक्षा करके सॉफ़्टवेयर क्वैसी-रियलटाइम बनाने के लिए समय के कदमों की बराबरी नहीं की जाती है?

— गरुण inतीन

@ Gürkan ?etin सॉफ्टवेयर किसकी प्रतीक्षा कर रहा है? क्या आप मुझे यह समझने में मदद कर सकते हैं कि जब सॉफ्टवेयर जानबूझकर नियंत्रण अपडेट में देरी करता है तो क्या हो रहा है?

— इच्छाशक्ति

अगर मैं सही ढंग से समझूं, तो गणना के पुनरावृत्तियों के प्रत्येक लूप में एक अज्ञात समय-देरी है (यानी I / O संचार, या अन्य सीपीयू कार्यों के कारण।) यह गैर-वास्तविक समय लक्ष्य (ओएस) पर एक सामान्य समस्या है। इसलिए, एक पूर्व निर्धारित (लंबे) delta_t (100msec कहो) के लिए नियंत्रक को ट्यूनिंग करें, और फिर प्रत्येक पुनरावृत्ति पर, इस delta_t के लिए कुल लूप-समय को समायोजित करने की कोशिश करें (मान लीजिए कि नियंत्रण एल्गोरिदम 80 वें मिसे द्वारा समाप्त हो गया है, अतिरिक्त 20msec प्रतीक्षा करें ) नियंत्रण आदेश प्रस्तुत करने के लिए; काम कर सकता है, अगर यह ज्ञात हो कि अन्य सभी कार्य 100ms से कम लगते हैं (नियंत्रण कानून की गणना का समय घटा)।

— गुरुकान inचिन 20

@ Gürkan correctlyetin अगर मैं मूल प्रश्न को सही ढंग से समझता हूं, तो सवाल यह है कि कैसे नियंत्रित किया जाए जब किसी पौधे के भौतिक पहलुओं में समय के साथ बदलाव होता है (यानी समय के साथ बड़े पैमाने पर रॉकेट खोने), गैर-वास्तविक समय ऑपरेटिंग लूप निष्पादन समय से कैसे निपटें। मुझे लगता है कि गैर-वास्तविक समय के साथ काम करने के मामले में आपका सुझाव मान्य हो सकता है, ओएस एक नियंत्रक चला रहा है।

— इच्छाशक्ति2727

अरे हाँ। मैंने प्रश्न गलत किया है। इस मामले में यदि संयंत्र समय के भीतर बदल रहा है (अचानक या धीरे-धीरे), तो मैं कहूंगा कि पुन: संयोजन एक और संभावना है। बेशक, केवल तभी काम करता है जब आप मॉडल की गतिशीलता को बदलते हैं। जैसे द्रव्यमान खोना, ईंधन खर्च करना, लैंडिंग गियर्स को निकालना / वापस लेना आदि

— Gürkan inetin