Модель объекта
Физическая, передаточная, в пространстве состояний или приближённая модель для требуемого диапазона режимов.
Control engineering
Разработка и проверка систем управления
От модели объекта и измерительных каналов до структуры регулятора, ограничений исполнительных механизмов и проверки переходных режимов.
Обсудить систему →УСТАВКАr(t)
→
РЕГУЛЯТОРC(s)
→
ОБЪЕКТG(s)
→
ВЫХОДy(t)
обратная связь · датчики · ограничения
Задачи управления
Что входит в разработку
Алгоритм рассматривается вместе с динамикой объекта, датчиками, приводами, задержками и режимами эксплуатации.
Идентификация
Оценка параметров и динамических характеристик по экспериментальным или расчётным данным.
Регуляторы
PI/PID, каскадные и многоконтурные структуры, feed-forward и распределение управляющих воздействий.
Ограничения
Насыщение, anti-windup, скорость изменения, режимы исполнительных механизмов и технологические блокировки.
Сценарии
Пуск, останов, изменение уставки, возмущения, отказ датчика и переход между режимами.
Программная реализация
Вычислительный прототип, интеграционные контракты, журналирование и тестирование алгоритма.
Пример связанной модели
Управление температурным режимом печи
В проекте печи общий запрос на нагрев формируется по температурной программе и нескольким датчикам, затем распределяется между горелками с учётом их положения и ограничений.
- кусочно-линейная температурная программа;
- PI/PID верхнего уровня;
- несколько датчиков и агрегированная ошибка;
- распределение мощности между горелками;
- режимы пламени, охлаждения и отключения;
- история уставки, температуры и управляющих сигналов.
ТЕМПЕРАТУРНАЯ ПРОГРАММАT(t)
УСТАВКАTset
ОШИБКАe(t)
ВОЗДЕЙСТВИЕu(t)
Проверка до внедрения
Какие вопросы должна закрыть модель
01
Устойчивость
Не расходится ли контур и достаточны ли запасы.
02
Качество перехода
Время, перерегулирование и статическая ошибка.
03
Ограничения
Что происходит при насыщении и смене режима.
04
Робастность
Как влияют разброс параметров и возмущения.
Начало работы
Опишем объект, сигналы и критерии качества
Далее определим, какие данные нужны для модели и какой уровень контроллера имеет смысл проверять.