Прямое Управление
Напомним, что изменения температуры притока являются основным
источником колебаний температуры в резервуаре. Чтобы устранить такие
помехи, альтернативой управлению с обратной связью является архитектура
прямой связи, показанная ниже:
Рисунок 4
: Прямое управление.
В этой конфигурации контроллер прямой Fпередачи использует
измерения температуры притока для регулировки открытия парового клапана
(напряжения V). Таким образом, прямое управление предвосхищает и
предупреждает влияние изменений температуры притока.
Простой расчет показывает, что общий переход от температурного
возмущения dк температуре бака Tсоставляет
Идеальный отказ от помех требует
В действительности неточности моделирования предотвращают точное
отклонение возмущений, но прямое управление поможет свести к минимуму
колебания температуры из-за возмущений притока. Чтобы лучше понять, как
будет работать схема прямой передачи, увеличьте идеальную задержку
прямой передачи на 5 секунд и смоделируйте реакцию на пошаговое
изменение температуры притока:
Gd = exp(-35*с)/(25*с+1);
F = -(21,3*с+1)/(25*с+1) * exp(-25*с);
Tff = Gp * ss(F) + Gd; % d->Передача T с прямым управлением>
шаг(Tff),
название сетки("Эффект ступенчатого изменения температуры
притока")
ylabel("Температура в резервуаре")
Комбинированное Управление С Прямой Обратной
Связью
Управление с обратной связью хорошо подходит для отслеживания
уставок в целом, в то время как прямое управление может помочь в
устранении измеренных помех. Далее мы рассмотрим преимущества
сочетания обеих схем. Соответствующая архитектура управления показана
ниже:
Рисунок 5
: Управление с Прямой Обратной Связью.
Используйте connectдля построения соответствующей модели
замкнутого цикла от Tsp,dдо T. Сначала назовите входные и выходные
каналы каждого блока, затем позвольте connectавтоматически подключить
схему:
Gd.u = 'd'; Gd.y = 'Td';
Gp.u = 'V'; Gp.y = 'Tp';
F. u = 'd'; F. y = 'Vf';
C. u = 'e'; C. y = 'Vc';
Сумма 1 = сумма блоков('e = Tsp - T');
Сум2 = сумблк('V = Vf + Vc');
Сумма 3 = сумма блоков('T = Tp + Td');
Tffb = подключение(Gp,Gd,C,F,Сумма 1,Сумма 2,Сумма
3,{'Tsp','d'},'T');
Чтобы сравнить отклики замкнутого контура с прямым управлением и
без него, вычислите соответствующую передаточную функцию замкнутого
контура для конфигурации только с обратной связью:
C. u = 'e'; C. y = 'V';
Tfb = подключение(Gp,Gd,C,Сумма 1,Сумма 3,{'Tsp','d'},'T');
Теперь сравните два дизайна:
шаг(Tfb,'b',Tffb,'r--'),
заголовок сетки("Реакция замкнутого цикла на изменение уставки и
шага возмущения")
ylabel("Температура в резервуаре")
легенда("Только обратная связь","Прямая связь + обратная связь")
Эти две конструкции имеют одинаковую производительность для
отслеживания уставок, но добавление прямого управления явно полезно для
устранения помех. Это также видно на графике Боде с замкнутым циклом
bodemag(Tfb,'b',Tffb,'r--',{1e-3,1e1})
легенда("Только обратная связь","Прямая связь + обратная
связь","Местоположение","Юго-восток")
Do'stlaringiz bilan baham: |