Compensatoren in besturingssystemen begrijpen

Een compensator is een apparaat of systeem dat wordt gebruikt om de effecten van een ander systeem of proces te compenseren of tegen te gaan. In de context van besturingssystemen is een compensator een apparaat of algoritme dat wordt gebruikt om de output van een systeem aan te passen om bepaalde kenmerken van het systeem te compenseren, zoals vertraging of niet-lineariteit. Er zijn verschillende soorten compensatoren die kunnen worden gebruikt gebruikt in besturingssystemen, waaronder:

1. PID-controllers (Proportional-Integral-Derivative): Dit zijn het meest voorkomende type compensatoren en ze gebruiken een combinatie van proportionele, integrale en afgeleide termen om de output van een systeem aan te passen op basis van de fout tussen de gewenste output en de werkelijke output. uitgang.
2. Feedforward-controllers: dit zijn compensatoren die een model gebruiken van het systeem dat wordt bestuurd om het toekomstige gedrag van het systeem te voorspellen en de output dienovereenkomstig aan te passen. Toestandsruimtecontrollers: dit zijn compensatoren die de toestandsruimtevergelijkingen van het systeem dat wordt bestuurd gebruiken om het besturingssysteem te ontwerpen. Modelvoorspellende controllers: Dit zijn compensatoren die een model gebruiken van het systeem dat wordt bestuurd om het toekomstige gedrag van het systeem te voorspellen en het stuursignaal over een eindige horizon te optimaliseren. Adaptieve controllers: Dit zijn compensatoren die hun parameters in realtime aanpassen op basis van veranderingen in het systeem dat wordt bestuurd. De keuze van de compensator hangt af van de specifieke toepassing en de gewenste prestatiecriteria. PID-regelaars zijn bijvoorbeeld eenvoudig en gemakkelijk te implementeren, maar zijn mogelijk niet geschikt voor systemen met niet-lineaire dynamiek of tijdsvariërende storingen. Feedforward-controllers kunnen niet-lineaire systemen en tijdsvariërende verstoringen aan, maar vereisen een nauwkeurig model van het systeem dat wordt bestuurd. State-space controllers kunnen systemen met meerdere in- en uitgangen aan, maar ze kunnen rekenintensief zijn. Modelvoorspellende controllers kunnen het stuursignaal over een eindige horizon optimaliseren, maar reageren mogelijk traag op veranderingen in het systeem. Adaptieve controllers kunnen hun parameters in realtime aanpassen, maar zijn mogelijk niet bestand tegen veranderingen in het systeem of de omgeving.