В теории управления , то метод коэффициента Диаграммы (МЧР) представляет собой алгебраический подход , применяемый к полиномиальной петле в пространстве параметров , где специальная схема , называется « коэффициент Диаграмма » используется в качестве транспортного средства для выполнения необходимой информации, а также в качестве критерия хорошего дизайна. [1] Производительность замкнутой системы контролируется диаграммой коэффициентов.
Наиболее значительные преимущества CDM можно перечислить следующим образом: [2]
- Процедура проектирования легко понятна, систематична и полезна. Следовательно, коэффициенты полиномов контроллера CDM могут быть определены легче, чем коэффициенты PID или других типов контроллера. Это дает возможность новому разработчику легко реализовать управление любым типом системы.
- Существуют явные отношения между рабочими параметрами, указанными до проектирования, и коэффициентами полиномов контроллера, как описано в [3]. По этой причине разработчик может легко реализовать множество систем управления, имеющих разные рабочие характеристики для данной задачи управления в широком диапазоне. диапазон свободы.
- Разработка различных методов настройки требуется для процессов временной задержки [ необходимо разрешение неоднозначности ] различных свойств в ПИД-регулировании. Но в методе CDM достаточно использовать единую процедуру проектирования. Это выдающееся преимущество. [4]
- Особенно сложно разработать надежные контроллеры, реализующие желаемые рабочие характеристики для нестабильных, интегрирующих и колебательных процессов, имеющих полюса около мнимой оси. Сообщалось, что даже в этих случаях удачный дизайн может быть достигнут с помощью CDM. [5]
- Теоретически доказано, что дизайн CDM эквивалентен дизайну LQ с надлежащим увеличением состояния. Таким образом, CDM можно рассматривать как «улучшенную LQG», потому что порядок контроллера меньше, а также указаны правила выбора веса. [6]
Обычно требуется, чтобы контроллер для данной установки разрабатывался с некоторыми практическими ограничениями. Желательно, чтобы регулятор был минимальной степени, минимальной фазы (если возможно) и стабильным. У него должны быть достаточные ограничения по полосе пропускания и мощности. Если контроллер спроектирован без учета этих ограничений, свойство устойчивости будет очень плохим, даже если соблюдены требования к стабильности и времени отклика . Контроллеры CDM, разработанные с учетом всех этих проблем, имеют наименьшую степень, имеют удобную полосу пропускания и обеспечивают единичную временную реакцию на шаг без перерегулирования. Эти свойства гарантируют надежность, достаточное гашение возмущающих воздействий и низкую экономичность. [7]
Хотя основные принципы CDM были известны с 1950-х годов [8] [9] [10], первый систематический метод был предложен Шунджи Манабэ . [11]Он разработал новый метод, который легко строит целевой характеристический многочлен для достижения желаемого времени отклика. CDM - это алгебраический подход, сочетающий классические и современные теории управления и использующий полиномиальное представление в математическом выражении. Преимущества классических и современных методов управления объединены с основными принципами этого метода, который основан на использовании предыдущего опыта и знаний о конструкции контроллера. Таким образом, эффективный и плодотворный метод управления появился как инструмент, с помощью которого можно разрабатывать системы управления, не требуя большого опыта и не сталкиваясь со многими проблемами.
Многие системы управления были успешно разработаны с использованием CDM. [12] [13] Очень легко спроектировать контроллер в условиях стабильности, производительности во временной области и надежности. Тесную связь между этими условиями и коэффициентами характеристического многочлена можно просто определить. Это означает, что CDM эффективен не только для проектирования системы управления, но и для настройки параметров контроллера.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ С. Манабе (1998), " Метод диаграммы коэффициентов ", 14-й симпозиум МФБ. по автоматическому управлению в аэрокосмической отрасли, Сеул.
- ^ SE Hamamci, "Надежное управление на основе полиномов для стабильных процессов с задержкой по времени ", Электротехника, том: 87, стр.163–172, 2005.
- ^ С. Манабе (1998), " Метод диаграммы коэффициентов ", 14-й симпозиум МФБ. по автоматическому управлению в аэрокосмической отрасли, Сеул.
- ^ С.Е. Хамамчи, И. Кайя и Д.П. Атертон, « Дизайн предсказателя Смита с помощью CDM », Труды Европейской конференции по контролю ECC'01, Семинарио де Вилар, Порту, Португалия, 2001.
- ^ С. Манабе, " Недорогая система перевернутого маятника для обучения системам управления ", 3-й симпозиум МФБ по достижениям в области управления образованием, Токио, 1994.
- ^ С. Манабе, « Аналитический выбор веса для проектирования LQ », Труды 8-го семинара по астродинамике и механике полета, Сагамихара, ISAS, 1998.
- ^ С. Манабе и Ю.К. Ким, « Недавнее развитие метода диаграмм коэффициентов », Труды 3-й Азиатской конференции по контролю ASSC'2000, Шанхай, 2000.
- ^ D. Graham и RC Lathrop, " Синтез оптимального переходного отклика: критерии и стандартные формы ", AIEE Trans., Том 72, стр. 273–288, 1953.
- ^ П. Наслин, Основы оптимального управления , Boston Technical Publishers, Кембридж, Массачусетс, 1969.
- ^ А. В. Липатов, Н. Соколов, " Некоторые достаточные условия устойчивости и неустойчивости непрерывных линейных стационарных систем ", Автомат. Remote Control, vol: 39, pp.1285–1291, 1979.
- ^ YC Ким и С. Манабе, " Введение в метод диаграмм коэффициентов " Труды SSSC'01, Прага, 2001.
- ^ С. Манабе, " Недорогая система перевернутого маятника для обучения системам управления ", 3-й симпозиум МФБ по достижениям в области управления образованием, Токио, 1994.
- ^ С.Е. Хамамчи, М. Коксал и С. Манабе, " Об управлении некоторыми нелинейными системами с помощью метода диаграмм коэффициентов ", Труды 4-й Азиатской конференции по управлению, Сингапур, 2002.
Внешние ссылки [ править ]
.