AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 2. Här är

Relevanta dokument
TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 2

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 3 AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET

Laplacetransform, poler och nollställen

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 3 (2/4) ˆ PID-reglering. ˆ Specifikationer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 3.

TSIU61: Reglerteknik. PID-reglering Specifikationer. Gustaf Hendeby.

Välkomna till TSRT15 Reglerteknik Föreläsning 2

TSIU61: Reglerteknik. Poler och nollställen Stabilitet Blockschema. Gustaf Hendeby.

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 9

TSIU61: Reglerteknik. Matematiska modeller Laplacetransformen. Gustaf Hendeby.

Kort introduktion till Reglerteknik I

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 1

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 1

Välkomna till Reglerteknik Föreläsning 2

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 3. Sammanfattning av föreläsning 2 PID-reglering Blockschemaräkning Reglerdesign för svävande kula

Föreläsning 2. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 3 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Industriell reglerteknik: Föreläsning 3

Föreläsning 1 Reglerteknik AK

TSRT21 Dynamiska system och reglering Välkomna till Föreläsning 10

Övningar i Reglerteknik. Differentialekvationer kan lösas med de metoder som behandlades i kurserna i matematisk analys. y(0) = 2,

Reglerteknik I: F1. Introduktion. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Föreläsning 3. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 9 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Formalia. Reglerteknik, TSRT12. Föreläsning 1. Första föreläsningen. Vad är reglerteknik?

Reglerteknik, TSIU61. Föreläsning 2: Laplacetransformen

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

Reglerteknik I: F2. Överföringsfunktionen, poler och stabilitet. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Föreläsning 7. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 26 september Avdelningen för Reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Regulator. G (s) Figur 1: Blockdiagram för ett typiskt reglersystem

Systemteknik/Processreglering F2

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 5

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik (TSRT19)

Kort introduktion till Reglerteknik I

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Kap 3 - Tidskontinuerliga LTI-system. Användning av Laplacetransformen för att beskriva LTI-system: Samband poler - respons i tidsplanet

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning av kursen. Gustaf Hendeby.

Systemteknik/Processreglering F6

EL1000/1120/1110 Reglerteknik AK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning av föreläsning 8 (2/2) Andra reglerstrukturer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 8 ˆ Framkoppling från störsignalen

Industriella styrsystem, TSIU04. Föreläsning 1

Figur 2: Bodediagrammets amplitudkurva i uppgift 1d

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 8. Sammanfattning av föreläsning 7 Framkoppling Den röda tråden!

Industriell reglerteknik: Föreläsning 4

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 6. Sammanfattning av föreläsning 5 Lite mer om Bodediagram Den röda tråden!

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 10

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Reglerteknik AK, FRT010

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

TSIU61: Reglerteknik. Kursinformation Bakgrund. Gustaf Hendeby.

Reglerteknik I: F3. Tidssvar, återkoppling och PID-regulatorn. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Läran om återkopplade automatiska system och handlar om hur mätningar från givare kan användas för att automatisk göra förändringar i processen.

Reglerteknik är konsten att få saker att uppföra sig som man vill

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 11

Reglerteknik. Kurskod: IE1304. Datum: 12/ Tid: Examinator: Leif Lindbäck ( )

Övningar i Reglerteknik

ERE103 Reglerteknik D Tentamen

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

A. Stationära felet blir 0. B. Stationära felet blir 10 %. C. Man kan inte avgöra vad stationära felet blir enbart med hjälp av polerna.

TENTAMEN I REGLERTEKNIK I

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I TSRT07 INDUSTRIELL REGLERTEKNIK

Fredrik Lindsten Kontor 2A:521, Hus B, Reglerteknik Institutionen för systemteknik (ISY)

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Reglerteknik AK, Period 2, 2013 Föreläsning 6. Jonas Mårtensson, kursansvarig

PID-regulatorer och öppen styrning

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 12

A

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 8

TSRT21 Dynamiska system och reglering Välkomna till Föreläsning 1!

ERE 102 Reglerteknik D Tentamen

Lösningar till tentamen i Industriell reglerteknik TSRT07 Tentamensdatum: Martin Enqvist

TSIU61: Reglerteknik. Reglerproblemet. Innehåll föreläsning 12: 1. Reglerproblemet: Ex design av farthållare. Sammanfattning av kursen

Figure 1: Blockdiagram. V (s) + G C (s)y ref (s) 1 + G O (s)

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del A Tid: Torsdag 17 mars 2016, kl

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 7

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 10

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Föreläsning 9. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 30 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Välkomna till TSRT15 Reglerteknik Föreläsning 12

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

REGLERTEKNIK KTH REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL En tillståndsmodell ges t.ex. av den styrbara kanoniska formen: s 2 +4s +1.

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Tentamen , kl

REGLERTEKNIK Laboration 5

Överföringsfunktion 21

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

Reglerteknik AK, FRTF05

Transkript:

Martin Enqvist Återkoppling, PID-reglering, specifikationer Reglerteknik Institutionen för systemteknik Linköpings universitet Repetition: Reglerproblemet 3(21) Exempel: Farthållare i en bil 4(21) Välj styrsignalen u(t) så att systemet S (enligt mätsignalen y(t)) beter sig som önskat (referenssignalen r(t)) trots inverkan av störningar v(t). Här tittar vi i första hand på linjära, dynamiska system. u S v y Modellen av en bil från föreläsning 1: mẏ(t) = u(t) αy(t) v(t) Här är y(t) = bilens hastighet [m/s] u(t) = drivande/bromsande kraft från motor/bromsar [N] αy(t) = bromsande kraft p.g.a. luftmotståndet [N] v(t) = störning som beror på vägens lutning [N] m = bilens massa [kg]

Repetition: & P-reglering (21) Repetition: P-reglering: Plan mark 6(21) (styrning utan hjälp av mätningar): Är känslig för störningar och modellfel. 2 2 Farthållare, P reglering (r=2, phi=, alpha=2) P-reglering u(t) = K(r(t) y(t)): Fungerar skapligt och kan t.ex. göra systemet snabbare. Ger ofta ett stationärt fel. Om detta fel ska bli litet måste K vara stort (stora styrsignaler krävs). 1 1 K=1 K= 1 2 3 4 6 PI-reglering: Plan mark 7(21) PI-reglering: Uppförsbacke 8(21) 2 Farthållare, PI reglering (r=2, phi=, alpha=2) 2 Farthållare, PI reglering (r=2, phi=1, alpha=2) 2 2 1 1 1 1 Kp=6, Ki=1 Kp=6, Ki=1 1 2 3 4 6 1 2 3 4 6

PI-reglering: Plan mark 9(21) PI-reglering 1(21) 3 3 Farthållare, PI reglering (r=2, phi=, alpha=2) Kp=6, Ki=6 2 2 1 I-delen: Eliminerar ofta stegstörningar och stationära fel. Kan göra systemet mer oscillativt. 1 1 2 3 4 6 PID-reglering: Plan mark 11(21) PID-reglering 12(21) 3 Farthållare, PID reglering (r=2, phi=, alpha=2) 3 2 2 1 D-delen: Minskar ofta överslängen i stegsvaret. Gör systemet mer känsligt för mätbrus. Kan inte implementeras exakt. 1 Kp=6, Ki=6 Kp=6, Ki=6, Kd=1 1 2 3 4 6

Stegsvar och rampsvar 13(21) Inställningsregler för PID-regulatorer 14(21) Ett systems stegsvar är den utsignal som man erhåller då insignalen är ett steg: {, t < u(t) = 1, t Ett systems rampsvar är den utsignal som man erhåller då insignalen är en ramp: {, t < u(t) = t, t Man kan ställa in PID-regulatorer även om man inte har en matematisk modell eller förkunskaper om systemet: 1. Bestäm en enkel modell m.h.a. ett experiment: Stegsvarsexperiment Självsvängningsexperiment (P-reglering med så stort K P att systemet självsvänger) 2. Ställ in PID-parametrarna genom att använda någon inställningsregel, t.ex.: Ziegler-Nichols Cohen-Coon Stegsvarsspecifikationer 1(21) Två typer av reglerproblem 16(21) y d Myf y f r.9y f d er Servoproblemet: Systemets utsignal ska följa en given referenssignal så bra som möjligt. (T.ex.: Industrirobotar) Regulatorproblemet: Systemets utsignal ska hållas konstant trots att det finns störningar som påverkar systemet. (T.ex.: Temperaturreglering i ett hus).1y f Specifikationer på stegsvaret används framförallt i samband med servoproblemet. t T r Ts

Instabilitet 17(21) Stabilitet 18(21) Ett försök till PI-reglering av en satellits position: 1 1 Ett system är insignal-utsignalstabilt om en begränsad insignal ger en begränsad utsignal. 1 1 2 2 4 6 8 1 Laplacetransformen 19(21) Överföringsfunktion 2(21) Ett alternativ till att arbeta direkt med differentialekvationer är att använda laplacetransformen: (s = σ + iω) Y(s) = L[y(t)](s) = y(t)e st dt Fördel: Underlättar många beräkningar som t.ex. derivering, integrering och faltning. Betrakta en differentialekvation d n dt n y(t) + a d n 1 1 dt n 1 y(t) +... + a d ny(t) = m b dt m u(t) +... + b mu(t) Laplacetransformering ger (om alla initialvillkor är noll) där Y(s) = G(s) = är systemets överföringsfunktion. b s m +... + b m s n + a 1 s n 1 +... + a n U(s) b s m +... + b m s n + a 1 s n 1 +... + a n

Poler och nollställen 21(21) Överföringsfunktion: G(s) = b s m +... + b m s n + a 1 s n 1 = B(s) +... + a n A(s) Systemets poler: Rötterna till A(s) = Systemets nollställen: Rötterna till B(s) =