Kompenzátorok megértése a vezérlőrendszerekben

A kompenzátor olyan eszköz vagy rendszer, amelyet egy másik rendszer vagy folyamat hatásainak ellensúlyozására vagy ellensúlyozására használnak. A vezérlőrendszerekkel összefüggésben a kompenzátor egy olyan eszköz vagy algoritmus, amelyet a rendszer kimenetének beállítására használnak, hogy kompenzálják a rendszer bizonyos jellemzőit, például a késleltetést vagy a nemlinearitást. Többféle kompenzátor létezik vezérlőrendszerekben használják, beleértve:

1. PID (arányos integrál-származék) vezérlők: Ezek a kompenzátorok legelterjedtebb típusai, és arányos, integrál és derivált kifejezések kombinációját használják a rendszer kimenetének beállításához a kívánt kimenet és a tényleges kimenet közötti hiba alapján. kimenet.
2. Feedforward vezérlők: Ezek olyan kompenzátorok, amelyek a vezérelt rendszer modelljét használják a rendszer jövőbeli viselkedésének előrejelzésére és a kimenet ennek megfelelő beállítására.
3. Állapottér vezérlők: Ezek olyan kompenzátorok, amelyek a vezérelt rendszer állapottér egyenleteit használják fel a vezérlőrendszer tervezésére.
4. Modell prediktív vezérlők: Ezek olyan kompenzátorok, amelyek a vezérelt rendszer modelljét használják a rendszer jövőbeli viselkedésének előrejelzésére és a vezérlőjel optimalizálására egy véges horizonton.
5. Adaptív vezérlők: Ezek olyan kompenzátorok, amelyek a paramétereiket valós időben állítják be a vezérelt rendszer változásai alapján.

A kompenzátor kiválasztása az adott alkalmazástól és a kívánt teljesítménykritériumoktól függ. Például a PID szabályozók egyszerűek és könnyen kivitelezhetők, de előfordulhat, hogy nem alkalmasak nemlineáris dinamikájú vagy időben változó zavaró rendszerekhez. Az előrecsatolt vezérlők képesek kezelni a nemlineáris rendszereket és az időben változó zavarokat, de ehhez a vezérelt rendszer pontos modelljére van szükség. Az állapottér-vezérlők képesek több bemenettel és kimenettel rendelkező rendszereket kezelni, de számításigényesek lehetnek. A modell prediktív vezérlők képesek optimalizálni a vezérlőjelet egy véges horizonton keresztül, de lassan reagálhatnak a rendszer változásaira. Az adaptív vezérlők valós időben módosíthatják a paramétereiket, de előfordulhat, hogy nem lesznek robusztusak a rendszer vagy a környezet változásaihoz.