Sistema de Modelado de Sistemas de Control

Question

Después de tomar clases en la teoría de control como estudiante de pregrado, terminé por no usarlos en absoluto después de que me gradué. He empezado a arreglar que al inicio de un proyecto hobby en los controles. Mis libros son bastante buenas referencias de la teoría, pero mi mayor problema es que no he encontrado una buena referencia en la determinación de los parámetros del sistema en los modelos. Por ejemplo, decir que tengo un sensor de temperatura ubicado a cierta distancia de un elemento de calefacción, y en la parte superior de la que ha algunos no trivial de la cantidad de masa térmica. ¿Cómo debo modelo de la no-idealidad? E incluso después de que he modelado la función de error para el elemento, ¿cómo puedo determinar la real numéricos de los coeficientes de banco de experimentos?

¿Alguien aquí tiene alguna buena libros de texto o referencias para recomendar?

Answer 1

También he tenido este problema...aunque yo he hecho los controles de trabajar para vivir. A mi la parte de los controles de trabajo ha estado lidiando con lo que el sistema de identificación de los chicos me dan, por lo que nunca he desarrollado esa habilidad tan bien como yo quería. Después de un tiempo, he recogido un par de libros y aprender cómo hacerlo en algunos casos.

El método que yo uso es mediante la construcción de lagrange ecuaciones que describen el sistema. El lagrangiano describe la cinética y la energía potencial de un sistema. He encontrado que el diseño del sistema de Control: Una Introducción a espacio de estado de métodos (hoteles) en realidad tiene un decente de referencia para la realización de la identificación del sistema. Recomiendo ir a través de todos los ejemplos y problemas en el capítulo 2.

Además, el problema térmico que usted describe pueden ser manejados por la conversión de los componentes del modelo eléctrico equivalente. Este puede ser encontrado en el libro o haciendo un poco de búsqueda en google.

Answer 2

He tenido una historia similar con la teoría de control. El año pasado, traté de resolver el mismo problema, pero yo sólo tenía un poco de éxito. He aprendido un par de cosas:

• Esta parte de el campo se llama "sistema de identificación."

• Desafortunadamente, la mayoría de la ingeniería de la literatura sobre el tema trata de un sistema dinámico de identificación, es decir, la tarea de ajuste de los parámetros de control porque, por ejemplo, la masa de su brazo robótico cambiado porque cogió una caja.

• Para una gran cantidad de parámetros físicos, hay pruebas de que usted puede hacer para darle decente estimaciones. Por ejemplo, en sistemas mecánicos, usted puede medir la rigidez de una viga por el peso hacia abajo con un par de diferentes masas y la medición de cuánto se desvía. Para el ejemplo específico de la masa térmica, yo creo que tu mejor opción es probablemente una estimación por las propiedades del material y el volumen, a menos que usted tenga un calorímetro.

• Para la estimación de ganancias para los PID de los sistemas que existen en la realidad fuera de la computadora, he encontrado la Ziegler-Nichols método para ser un buen comienzo: http://www.mstarlabs.com/control/znrule.html

• Por lo que puedo decir, el procedimiento general a menudo implica la construcción de un prototipo con un potente actuador, y luego ver cómo reacciona el sistema a los diferentes insumos. Véase, por ejemplo, este Matlab tutorial que describe cómo se puede estimar el coeficiente de amortiguamiento y la frecuencia natural de un sistema mediante la medición de su respuesta a un paso de entrada (es decir, espasmos de una primavera y viendo cómo se menea): http://www.me.cmu.edu/ctms/modeling/tutorial/systemidentification/mainframes.htm