Lantos Béla

Irányítási rendszerek elmélete és tervezése I.

Egyváltozós szabályozások


DISZKRÉTIDEJŰ LINEÁRIS SZABÁLYOZÁSOK ANALÍZISE

Ebben a fejezetben először megmutatjuk, hogy a sávkorlátozott analóg jel rekonstruálható mintáiból ideális aluláteresztő szűrővel (Shannon-tétel). Az ideális aluláteresztő szűrő nem kauzális, ezért bemutatjuk közelítését tartószervekkel. Szabályt adunk a mintavételezett folytonosidejű lineáris tag diszkrétidejű átviteli függvényének meghatározására és a jelterjedés leírására mintavételes szabályozási rendszerekben frekvenciatartományban. Megadjuk a holtidő nélküli és a holtidővel is rendelkező tag állapotteres leírását diszkrét időben lépcsős bemenő jel esetén. Módszereket mutatunk be analóg kompenzáló tagok mintavételes közelítésére és a közelítés megvalósítására. Ennek során megadjuk a differenciáló és integráló operátorok mintavételes közelítéseit, valamint az analóg tag ekvivalens mintavételes megvalósítását rögzített bemenő jel esetén. Külön foglalkozunk az ideális és a közelítő PID szabályozó mintavételes megvalósításával és a beavatkozó szerv telítése miatt szükséges integrátor antiwindup kiegészítéssel. Módszert adunk a minőségi követelmények által előírt domináns pólus tartomány áttranszformálására folytonos időből diszkrét időre. Bemutatjuk a mintavételes rendszerek stabilitási vizsgálatára szolgáló Jury-, Nyquist- és Bode-féle stabilitási kritériumokat. Ennek során megadjuk a Nyquist-kritérium alkalmazásához a befutandó kontúrgörbét. Végül példát adunk egy korábban már megtervezett analóg szabályozó mintavételes megvalósítására, és ennek során szabályt adunk a mintavételi idő megválasztására.

Irányítási rendszerek elmélete és tervezése I.

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2016

ISBN: 978 963 059 848 4

Az irányítástechnika a műszaki tudományoknak azon ága, amely a különféle (műszaki, biológiai, közgazdasági stb.) területeken az irányítási műveletek általános törvényszerűségeivel, vizsgálati módszereivel, az irányítások tervezésével és realizálásával foglalkozik. Az irányítástechnika elengedhetetlen alapját képezi a technikai fejlődésnek, nélküle nem hozhatók létre biztonságos erőművi rendszerek, robotizált gyártórendszerek, repülőgépek és űrtechnikai berendezések.

A három kötetre tervezett sorozat eme első kötete az irányítástechnika klasszikus és modern irányzatait mutatja be. Általános rendszertechnikai összefoglalót ad a folytonosidejű és diszkrétidejű rendszerekről, a rendszerek különféle leírásairól többváltozós (MIMO) rendszerek esetén. Bemutatja a nemlineáris rendszerek stabilitásvizsgálati módszereit (Ljapunov-tételek) és a lineáris rendszerek (Hurwitz, Nyquist és Bode) stabilitáskritériumait. A rendszerelméleti bevezetésre alapozva bemutatja az egyváltozós (SIPOS) lineáris szabályozások elméletét és a leginkább bevált SISO szabályozótervezési módszereket frekvencia tartományban és állapottérben mind folytonosidejű (analóg), mind pedig diszkrétidejű (mintavételes) esetben. A klasszikus, fázistöbbleten alapuló módszereket kiegészítik a korszerű, polinomiális tervezési módszerek, továbbá az állapot-visszacsatoláson és állapotmegfigyelőn alapuló állapottérbeli szabályozási módszerek. Részletesen tárgyalja a PID szabályozók tervezését, az analóg szabályozók mintavételes implementálását, a mintavételes szabályozók tervezését bilineáris transzformációval, a végesbeállású szabályozást, holtidős rendszerek szabályozását Smith-prediktorral, a kétszabadságfokú szabályozások tervezését, a pólusáthelyezési feladat megoldását állapot-visszacsatolással, a teljesrendű állapotmegfigyelő tervezését és a zavarójel becslést. Bemutatja a statikus optimalizálás és a paraméterbecslés módszereit és alkalmazásukat a diszkrétidejű rendszerek identifikációjánál, valamint a többváltozós (MIMO) rendszerek altér-bázisú identifikációját. A módszereket példák illusztrálják, amelyek a MATLAB-ot és toolboxait használják.

A kötet jól hasznosítható az egyetemi és főiskolai szabályozástechnikai alap-, szakirányú és PhD képzésben, és rendszertechnikailag megalapozza a sorozat további köteteit (II. Korszerű szabályozási rendszerek, III. Soft Computing: fuzzy, neurális és genetikus algoritmusok.)

Hivatkozás: https://mersz.hu/lantos-iranyitasi-rendszerek-elmelete-es-tervezese-i//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave