Zrozumienie kompensatorów w systemach sterowania
Kompensator to urządzenie lub system używany do równoważenia lub przeciwdziałania skutkom innego systemu lub procesu. W kontekście systemów sterowania kompensator to urządzenie lub algorytm używany do regulacji mocy wyjściowej systemu w celu kompensacji pewnych cech systemu, takich jak opóźnienie lub nieliniowość.
Istnieje kilka typów kompensatorów, które można zastosować stosowane w systemach sterowania, w tym:
1. Sterowniki PID (proporcjonalno-całkowo-różniczkujące): Są to najpopularniejszy typ kompensatora i wykorzystują kombinację składników proporcjonalnych, całkujących i różniczkujących w celu regulacji mocy wyjściowej systemu w oparciu o błąd między żądaną mocą wyjściową a rzeczywistą wyjście.
2. Sterowniki ze sprzężeniem zwrotnym: Są to kompensatory wykorzystujące model kontrolowanego systemu do przewidywania przyszłego zachowania systemu i odpowiedniego dostosowywania mocy wyjściowej.
3. Sterowniki w przestrzeni stanów: Są to kompensatory, które wykorzystują równania przestrzeni stanów kontrolowanego systemu do projektowania systemu sterowania.
4. Modelowe regulatory predykcyjne: Są to kompensatory wykorzystujące model kontrolowanego systemu do przewidywania przyszłego zachowania systemu i optymalizacji sygnału sterującego w skończonym horyzoncie czasowym.
5. Sterowniki adaptacyjne: Są to kompensatory, które dostosowują swoje parametry w czasie rzeczywistym w oparciu o zmiany w kontrolowanym systemie.…
Wybór kompensatora zależy od konkretnego zastosowania i pożądanych kryteriów wydajności. Na przykład regulatory PID są proste i łatwe do wdrożenia, ale mogą nie być odpowiednie dla systemów o nieliniowej dynamice lub zakłóceniach zmiennych w czasie. Sterowniki ze sprzężeniem zwrotnym radzą sobie z systemami nieliniowymi i zakłóceniami zmiennymi w czasie, ale wymagają dokładnego modelu kontrolowanego systemu. Kontrolery przestrzeni stanów mogą obsługiwać systemy z wieloma wejściami i wyjściami, ale mogą wymagać dużej mocy obliczeniowej. Modelowe sterowniki predykcyjne mogą optymalizować sygnał sterujący w skończonym horyzoncie czasowym, ale mogą wolno reagować na zmiany w systemie. Sterowniki adaptacyjne mogą dostosowywać swoje parametry w czasie rzeczywistym, ale mogą nie być odporne na zmiany w systemie lub środowisku.