Reglerteknik, TSIU 61



Relevanta dokument
Reglerteknik, TSIU 61

Reglerteknik 6. Kapitel 10. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

Reglerteori, TSRT09. Föreläsning 4: Kalmanfiltret & det slutna systemet. Torkel Glad. Reglerteknik, ISY, Linköpings Universitet

TSRT09 Reglerteori. Sammanfattning av Föreläsning 3. Sammanfattning av Föreläsning 3, forts. Sammanfattning av Föreläsning 3, forts.

1. Inledning. 1. Inledning

Reglerteknik Z2. Kurskod: SSY 050 och ERE080. Tentamen

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 9

Reglerteknik M3. Inlämningsuppgift 3. Lp II, Namn:... Personnr:... Namn:... Personnr:...

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

REGLERTEKNIK KTH. REGLERTEKNIK AK EL1000/EL1110/EL1120 Kortfattade lösningsförslag till tentamen , kl

Tentamen i Styr- och Reglerteknik, för U3 och EI2

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

Reglerteknik 1. Kapitel 1, 2, 3, 4. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

Reglerteknik, TSIU 61

Överföringsfunktioner, blockscheman och analys av reglersystem

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

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

Reglerteknik, TSIU61. Föreläsning 1

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

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

Kretsformning och känslighet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

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.

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

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

Övningar i Reglerteknik

Reglerteknik M3, 5p. Tentamen

2. Reglertekniska grunder

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Reglerteknik AK, FRTF05

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 2

Reglerteori. Föreläsning 11. Torkel Glad

TSRT21 Dynamiska system och reglering Välkomna till Föreläsning 10

Föreläsning 1 Reglerteknik AK

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Frekvenssvaret är utsignalen då insginalen är en sinusvåg med frekvens ω och amplitud A,

Reglerteknik AK. Tentamen 9 maj 2015 kl 08 13

Tentamen i reglerteknik SSY310/ERE091. Torsdagen den 4 juni 2015 kl. 14:00

Lösningar Reglerteknik AK Tentamen

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

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

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

Välkomna till TSRT15 Reglerteknik Föreläsning 2

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 7. Framkoppling Koppling mellan öppna systemets Bodediagram och slutna systemets stabilitet

Industriella styrsystem, TSIU04. Föreläsning 1

Nyquistkriteriet, kretsformning

TENTAMEN I REALTIDSPROCESSER OCH REGLERING TTIT62

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

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

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y TSRT12 för Y3 och D3. Lycka till!

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

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

Laplacetransform, poler och nollställen

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

Lead-lag-reglering. Fundera på till den här föreläsningen. Fasavancerande (lead-) länk. Ex. P-regulator. Vi vill ha en regulator som uppfyller:

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TSIU61: Reglerteknik. Regulatorsyntes mha bodediagram (1/4) Känslighet Robusthet. Sammanfattning av föreläsning 7

Datorövning Matlab/Simulink. Styr- och Reglerteknik för U3/EI2

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

TSIU61: Reglerteknik. Lead-lag-regulatorn. Gustaf Hendeby.

TENTAMEN I REGLERTEKNIK Y/D

TENTAMEN I TSRT91 REGLERTEKNIK

Tentamen i Reglerteknik, 4p för D2/E2/T2

Reglerteknik AK. Tentamen 27 oktober 2015 kl 8-13

Reglerteknik AK. Tentamen 24 oktober 2016 kl 8-13

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 8

övningstentamen I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Tentamen i Styr- och Reglerteknik, för U3 och EI2

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

TENTAMEN I REGLERTEKNIK

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 5 (2/4) Stabilitet Specifikationer med frekvensbeskrivning

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik Y/D (TSRT12)

2. Reglertekniska grunder

Reglerteori. Föreläsning 12. Torkel Glad

REPETITION (OCH LITE NYTT) AV REGLERTEKNIKEN

TENTAMEN I TSRT19 REGLERTEKNIK

Processidentifiering och Polplacerad Reglering

TENTAMEN I REGLERTEKNIK TSRT03, TSRT19

Reglerteknik AK, Period 2, 2013 Föreläsning 12. Jonas Mårtensson, kursansvarig

Tentamen i Reglerteknik, för D2/E2/T2

Välkomna till Reglerteknik Föreläsning 2

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

8.2.2 Bodediagram System av första ordningen K =, antages K > 0

1RT490 Reglerteknik I 5hp Tentamen: Del B

Reglerteori, TSRT09. Föreläsning 12: Prestandabegränsningar & målkonflikter Sammanfattning av kursen. Torkel Glad

Kompletterande anteckningar för Mät- & Reglerteknik 1

Lösningar till Tentamen i Reglerteknik AK EL1000/EL1100/EL

Transkript:

Reglerteknik, TSIU 61 Föreläsning 8 Störningar, modellfel och svårstyrda system Reglerteknik, ISY, Linköpings Universitet

Innehåll 2(15) 1. Sammanfattning av föreläsning 7 2. Känslighet mot störningar 3. Robusthet mot instabilitet 4. System som är svåra att styra 1. Instabila 2. Icke-minfas 3. Med tidsfördröjning

Sammanfattning av föreläsning 7 3(15) PID-regulator från Bodediagram: Pregulator: K. Ändrar bara amplitudkurvan, inte argumentkurvan. PD-regulator: F PD = K(τ Ds+1) βτ D s+1. Förbättrar fasmarginalen. β bestämmer maximal förbättring av argumentkurvan. τ D bestämmer vid vilken frekvens det sker. K ger rätt ω c. PI-regulator: τ Is+1 τ I s. Ger oändlig förstärkning vid låga frekvenser och bidrar därmed till att reglerfelet blir litet efter insvängning. τ I väljs så att fasmarginalen inte försämras för mycket.

Reglersystem med störningar 4(15) H v r + - F u G + + z + n + r referenssignal v yttre störning z verklig utsignal n störning vid själva mätningen mätt utsignal: y = z + n

Känslighetsfunktionen 5(15) Känslighetsfunktionen S(s) = 1 1+G(s)F(s) : Förstärkning, referens till reglerfel Förstärkning, störning till reglerfel Förstärkning av parametervariationer i G Det bör alltså gälla: S(iω) < 1, alla ω Detta visar sig vara matematiskt omöjligt I praktiken får man nöja sig med att S(iω) är liten vid de viktigaste frekvenserna.

Komplementära känslighetsfunktionen 6(15) Komplementära känslighetsfunktionen T(s) = G(s)F(s) 1+G(s)F(s) Förstärkning, mätfel till utsignal (eller reglerfel) Stabilitet hos återkopplade systemet garanteras av G relativt modellfel. G (iω) T(iω) < 1 S(s) + T(s) = 1; båda kan inte vara små samtidigt T(s) = G c (s) om man inte filtrerar referenssignalen särskilt.

Svårstyrda system. 7(15) G svårstyrt om G instabilt, dvs G har pol(er) i HHP Måste stabiliseras av regulatorn Höga tillförlitlighetskrav på regulatorn G har nollställe(n) i HHP Undersläng i stegsvaret Icke-minfas : sämre argumentkurva än med motsvarande nollställe i vänster halvplan. Tidsfördröjning. Stor negativ fasförskjutning. HHP: Höger halvplan (i komplexa talplanet)

Exempel på svårstyrda system 8(15) Instabila - pol(er) i HHP cykel kemisk reaktor med exoterm reaktion bakterietillväxt JAS 39 Gripen (och andra högprestandaflygplan) Kärnkraftverk av Tjernobyltyp (normalt är kärnreaktioner självstabiliserande) nollställe i HHP höjdroderstyrning av flygplan vatten- och gasturbiner bakhjulsstyrd cykel

Exemplet kemisk reaktor 9(15) Temperaturreglering av exoterm reaktion: en exoterm reaktion genererar värme reaktionshastigheten ökar typiskt med temperaturen tillsammans kan detta ge ett instabilt system temperaturregleringen måste alltså göras av en regulator som stabiliserar systemet

Konsekvenser av misslyckande 10(15) 2007 exploderade en kemisk reaktor i Jacksonville, Florida. Fyra personer dog och ett antal byggnader totalförstördes. Bilden visa reaktorlocket som vägde ett ton och flög över 100 m vid explosionen.

Olycksorsak 11(15) Man hade en regulator som normalt stabiliserade systemet, men... Regulatorn styrde kylvattenflödet till reaktorn. Det fanns ingen backup för bortfall av kylvatten. Man hade inte analyserat systemet tillräckligt och underskattade hur instabilt det var. Därför fanns det för små marginaler i reglersystemet.

Inverkan av nollställen på stegsvar 12(15) poler: 1, 5 nollställen: 2 (grön), inget (blå), +2 (röd) 1 Step Response 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0 1 2 3 4 5 6 Time (seconds)

Inverkan av nollställen på stegsvar, forts. 13(15) nollställen: +2 (blå), +1 (grön), +0.5 (röd) 1 0.5 0 0.5 1 1.5 0 1 2 3 4 5 6 7 Time (seconds)

Cykelns dynamik 14(15) z y h c b u h V x h Insignal: framhjulets vridningsvinkel u Utsignal: lutningsvinkeln y G(s) = DV bj s + mvh D s 2 mgh J

Cykeln forts. 15(15) Vanlig cykel en pol i höger halvplan nollstället i vänster halvplan Bakhjulsstyrd cykel en pol i höger halvplan nollstället i höger halvplan (teckenbyte)