Laboratorium nr 5 - szybkie prototypowanie, "targetowanie" i realizacja sterowania zdecentralizowanego

Podobne dokumenty
Ćw. 4 SprzęŜenie zwrotne

Automatyzacja Procesów Przemysłowych

Szeregowy obwód RC - model matematyczny układu

MODELOWANIE OPTYCZNEGO ELEMENTU PRZEŁĄCZNICY OXC OPARTEGO NA KĄTOWYM NAPĘDZIE ELEKTROSTATYCZNYM MEMS

Ćwiczenie 4. Realizacja programowa dwupołożeniowej regulacji temperatury pieca elektrycznego

Eikonał Optyczny.doc Strona 1 z 6. Eikonał Optyczny

Laboratorium Półprzewodniki Dielektryki Magnetyki Ćwiczenie nr 11 Badanie materiałów ferromagnetycznych

PROTOKÓŁ POMIAROWY LABORATORIUM OBWODÓW I SYGNAŁÓW ELEKTRYCZNYCH Grupa Podgrupa Numer ćwiczenia

UKŁAD NAPĘDOWY O ZWIĘKSZONYM STOPNIU BEZPIECZEŃSTWA Z KOMPENSATOREM NEURONOWO ROZMYTYM

Przykłady procesów nieodwracalnych: wyrównywanie się temperatur, gęstości i różnicy potencjałów.

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Elektroniczne systemy bezpieczeństwa mogą występować w trzech rodzajach struktur. Są to struktury typu: - skupionego, - rozproszonego, - mieszanego.

Uogólnione wektory własne

Wyznaczanie profilu prędkości płynu w rurociągu o przekroju kołowym



ZASTOSOWANIE REGRESJI LOGISTYCZNEJ DO OKREŚLENIA PRAWDOPODOBIEŃSTWA SPRZEDAŻY ZASOBU MIESZKANIOWEGO

Definicja: Wektor nazywamy uogólnionym wektorem własnym rzędu m macierzy A

Metoda Elementów Skończonych w Modelowaniu Układów Mechatronicznych. Układy prętowe (Scilab)

9. Procedury oceny zgodności operacji z LSR, wyboru operacji przez LGD

2. Architektury sztucznych sieci neuronowych

CHARAKTERYSTYKA OBCIĄŻENIOWA

Sieci neuronowe - uczenie

DYNAMICZNA ELIMINACJA DRGAŃ MECHANICZNYCH

.pl KSIĄŻKA ZNAKU. Portal Kulturalny Warmii i Mazur. Przygotował: Krzysztof Prochera. Zatwierdził: Antoni Czyżyk

Badanie zależności natężenia wiązki promieniowania od odległości

MIERNICTWO WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH I NIEELEKTRYCZNYCH

BADANIE SILNIKA WYKONAWCZEGO PRĄDU STAŁEGO

Włoski Instytut Estetyki Twarzy we współpracy z włoskim stowarzyszeniem POIESIS (WŁOCHY)

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

Wydział Elektryczny. Katedra Telekomunikacji i Aparatury Elektronicznej. Instrukcja do pracowni specjalistycznej

Lista A) Proszę pokazać, że przy padaniu prostopadłym na granicę ośrodka próżnia(dielektryk)-metal,

POMIAR PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

Farmakokinetyka furaginy jako przykład procesu pierwszego rzędu w modelu jednokompartmentowym zawierającym sztuczną nerkę jako układ eliminujący lek

Atom. Doświadczenie Geigera-Marsdena

POLITECHNIKA GDAŃSKA Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych LABORATORIUM

Aktywny rozdzielacz zasilania x3 LM317

Model klasyczny gospodarki otwartej

Wzmacniacz tranzystorowy

PODSTAWY AUTOMATYKI 6. Typowe obiekty i regulatory

WYDZIAŁ FIZYKI, MATEMATYKI I INFORMATYKI POLITECHNIKI KRAKOWSKIEJ Instytut Fizyki LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI, ELEKTRONIKI I MIERNICTWA

Modele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony

ZASTOSOWANIE METODY GRAFÓW WIĄZAŃ DO MODELOWANIA PRACY ZESPOŁU PRĄDOTWÓRCZEGO W SIŁOWNI OKRĘTOWEJ

23 PRĄD STAŁY. CZĘŚĆ 2

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA

Sterowanie ślizgowe wielofazowym silnikiem indukcyjnym klatkowym

Badanie wpływu parametrów korektora na własności dynamiczne układu regulacji automatycznej Ćwiczenia Laboratoryjne Podstawy Automatyki i Automatyzacji

KONKURS Z MATEMATYKI DLA UCZNIÓW SZKÓŁ PODSTAWOWYCH

(Wszystkie wyniki zapisywać na dysku Dane E:)

Wykrzykniki 2016 pomoc do egzaminu pisemnego, 8.II, 2016, godz

Zależność natężenia oświetlenia od odległości

L(x, 0, y, 0) = x 2 + y 2 (3)

Sterowanie napędów maszyn i robotów

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Budownictwa, Mechaniki i Petrochemii Instytut Inżynierii Mechanicznej

ROZKŁAD NORMALNY. 2. Opis układu pomiarowego

Ćwiczenie 4 - Badanie charakterystyk skokowych regulatora PID.

(Wszystkie wyniki zapisywać na dysku Dane E:)

DOLNOŚLĄSKA WOJEWÓDZKA KOMENDA OCHOTNICZYCH HUFCÓW PRACY























- Jeśli dany papier charakteryzuje się wskaźnikiem beta równym 1, to premia za ryzyko tego papieru wartościowego równa się wartości premii rynkowej.

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony


DOLNOŚLĄSKA WOJEWÓDZKA KOMENDA OCHOTNICZYCH HUFCÓW PRACY

Rozwiązanie równania różniczkowego MES

ZESPÓŁ B-D ELEKTROTECHNIKI

m q κ (11.1) q ω (11.2) ω =,

UWAGA 2. Wszystkie wyniki zapisywać na dysku Dane E: (dotyczy symulacji i pomiarów rzeczywistych)

DOLNOŚLĄSKA WOJEWÓDZKA KOMENDA OCHOTNICZYCH HUFCÓW PRACY

Analiza danych jakościowych

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA AUTOMATYKI I ELEKTRONIKI. Badanie układu regulacji dwustawnej

Analiza bezczujnikowego układu wektorowego sterowania silnikiem indukcyjnym z kompensatorem neuronowo rozmytym

Przykład 1 modelowania jednowymiarowego przepływu ciepła

Komitet Główny Olimpiady Fizycznej, Waldemar Gorzkowski: Olimpiady fizyczne XXIII i XXIV. WSiP, Warszawa 1977.

DETERMINANTY CENY OPCJI NA AKCJE ASPEKT TEORETYCZNY

STEROWANIE ADAPTACYJNE WYBRANEJ KLASY PROCESÓW INŻYNIERII ROLNICZEJ

UWAGA. Wszystkie wyniki zapisywać na dysku Dane E: Program i przebieg ćwiczenia:

Model symulacyjny robota Explorer 6WD z uwzględnieniem uszkodzeń

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 3 DLACZEGO GWIAZDY SĄ TAK DUŻE?

Transkrypt:

Katda Inżyniii Systmów Stowania Automatyka - Zastosowania, mtody i nazędzia, pspktywy Sm. VII, AiR Laboatoium n 5 - szybki pototypowani, "tagtowani" i alizacja stowania zdcntalizowango Cl laboatoium: Stowani obiktm wilowymiaowym (2x2) w sposób scntalizowany i zdcntalizowany. Pzypomnini mtod stowania: od stanu i z spzężnim wpzód, wilowymiaowgo PI (Intgal Contol) i liniowo-kwadatowgo LQR (Lina-Quadatic Rgulato). Ralizacja stowana zdcntalizowango bz uwzględniania spzężń skośnych. Matiały pomocnicz i zadania Opacował: d inż. Jaosław Tanawski na podstawi obiktu z pacy inżyniskij p. Katazyny Godzkij "Stowani waunkami śodowiskowymi taium", WEiA, 211, opikun pacy: JT Gdańsk, listopad, 216.

Obikt stowania Rozpatywany jst obikt w postaci taium. Jst to zbionik wykonany z plxiglasu o wymiaach (długość x szokość x wysokość) 4x25x25 cm (ys. 1). W clu zapwninia podstawowj cykulacji powitza wykonan zostały dwa otwoy wntylacyjn jdn z pzodu, dugi w pokywi. Rys. 1. Obikt fizyczny - taium Do ogzwania zastosowano silikonowy kabl gzjny o długości 4m i oponości właściwj 48 Ω/m. Zasilany jst on napięcim siciowym, natomiast w clu uzyskania ciągłj gulacji tmpatuy zbudowany został układ umożliwiający pogamową gulację PWM. W clu zapwninia odpowidnich waunków wilgotnościowych w taium zastosowano ultadźwiękowy gnato pay. Rozwiązani taki pozwala uzyskać wilgotność względną sięgającą nawt 95%. Uządzni zasilan jst napięcim 24 VDC dostaczanym pzz osobny zasilacz siciowy. Poniważ zastosowany posty nawilżacz ni daj możliwości gulacji wydajności pay wodnj, stowani nim odbywa się w tybi dwustanowym. Do pomiau tmpatuy zastosowany został cyfowy czujnik DS18B2+ z intfjsm 1-Wi (ys. 3). Zaks pomiaowy to -55 do 125ºC, natomiast wynik podawany jst z dokładnością do,5ºc. Użytkownik ma możliwość wybou ozdzilczości pacy lmntu z zaksu od 9 do 12 bitów. Do pomiau poziomu wilgotności w zbioniku zastosowano czujnik SHT71 fimy SENSIRION (ys. 4). Umożliwia on odczyt wilgotności z ozdzilczością za ówno 8 jak i 12 bitów oaz tmpatuy na 12 bitach. Pomia tmpatuy wykonywany jst w clu kokcji watości zmizonj wczśnij wilgotności. Rys. 2. Czujnik tmpatuy DS18B2+ Rys. 3. Czujnik wilgotności SHT71

Idntyfikacja własności dynamicznych obiktu Wyniki badań obiktu wykazały wpływ tmpatuy na wilgotność i odwotni. W clu uwzględninia intakcji pzpowadzona została idntyfikacja dla modlu wilowymiaowgo, któgo schmat obazuj ysunk 4. To stowania WE1-WY1 odpowiada tmpatuz, natomiast WE2-WY2 wilgotności. G11 G22 G12 G21 s s s s 12.46 1146.5s 5.9 113.384 s 41.6s 7 1123.637 s 2.175 1 85.346 s 7.64s 2s 2.43s Rys. 4. Schmat blokowy układu wilowymiaowgo Pocs idntyfikacji modlu wilowymiaowgo umożliwia zapisani tansmitancji opatoowj oaz ównań stanu w postaci: G s 12.46 1146.5s 7 1123.637s 41.6s 2s 2.175 1 85.346s 5.9 113.384s 2.43s 7.64s x t Axt But t y Cx t.6828 A.888.1172.7472.25 1 B.125 2 C.342.5662.239 1.92 D

Stowani wilowymiaow od stanu z spzężnim wpzód: (Fdfowad Stat Fdback) Pawo stowania z spzężnim od stanu Stat Fdback oaz z spzężnim Fdfowad od watości zadanj c zad okślon jst zalżnością: u zad t u t Fxt Na jgo podstawi zbudowany został modl w pogami MATLAB Simulink pzdstawiony na ysunku 5. Rys. 5. Schmat gulacji Fdfowad - Stat Fdback modlu wilowymiaowgo Widoczn na powyższym ysunku wzmocninia A, B, C odpowiadają pzdstawionym wczśnij macizom ównania stanu badango obiktu. F jst macizą wzmocniń powstałą w wyniku lokowania doświadczalni dobanych watości bigunów. Następni wyznaczan jst wzmocnini wjściow układu F. Poniższy fagmnt m-pliku pzdstawia opisan pzkształcnia. A=[-.6828 ; -.888 ; -.1172 ; -.7472]; B=[.25 ; 1 ;.125; 2]; C=[.342 -.239 ; -.5662 1.92]; D=[ ; ]; %maciz wzmocnin dla bigunow p p=[-.4;-.5;-.1;-.1]; F=plac(A,B,p); %wzmocnini wjsciow ukladu F A1=A-(B*F); ob=ss(a1,b,c,d); G=dcgain(ob); F=inv(G);

Stowani wilowymiaow od stanu z działanim całkującym: (Intgal Contol) Rgulacja Intgal Contol opia się na ozszzniu stanu obiktu. Zjawisko to polga na wpowadzniu zminnj stanu całkowania, któa infomuj o jakości wjścia u t : x I xi xi xi,1,2,dimc Dla obiktu ozszzongo otzymujmy więc ównani stanu: x A E B M I W zad t x t ut c t zt Pawo stowania Intgal Contol okślon jst zalżnością: gdzi: t u t K x t K K Kx - stat fdback od stanu obiktu t t t x oz Kxt K xi t x, I K x - stat fdback od stanu całkowgo obiktu I Pozwala ono na zbudowani modlu symulacyjngo pzdstawiongo na ysunku 5. Rys. 6. Schmat gulacji Intgal Contol modlu wilowymiaowgo Poszczgóln wzmocninia pzdstawion na ysunku 6 wyznaczan są popzz wczśnijsz wykonani polcń:

A=[-.6828 ; -.888 ; -.1172 ; -.7472]; B=[.25 ; 1 ;.125; 2]; C=[.342 -.239 ; -.5662 1.92]; D=[ ; ]; %wyznaczni macizy ozszzonych A = [A zos(4,2); C zos(2)]; B = [B ; zos(2)]; %lokowani bigunów p=[-.2;-.2;-.2;-.1;-.9;-.3] K_oz=plac(A,B,p) %wyznaczni stat fdback od stanu obiktu i od stanu całkowgo obiktu K=K_oz(:,1:4); K=K_oz(:,5:6); W tn sposób uzyskujmy: A A C.683.4321.89.5662.1172.239.7472 1.92 B.25 1 B.125 2 K oz 1.165.3814.358.1331.9659.71.34.229.61.6.75.145 1.165.358.9659.34.61.75 K K.3814.1331.71.229.6.145

Stowani wilowymiaow od stanu - gulato LQR Istotą gulacji optymalnj z kwadatowym wskaźnikim jakości LQR jst okślni takij macizy spzężnia oda stanu, któa pozwoli na zminimalizować funkcję okśloną poniższą zalżnością: V T T x t Qxt u t Rut Maciz Q oaz R pozwalają okślić, któ zminn stanu i stowania są mnij lub badzij istotn w pocsi gulacji. W badanym pzykładzi są to maciz diagonaln o ozmiaach odpowidnio: 4x4 oaz 2x2. Poniższy fagmnt m-pliku pzdstawia ustalon wagi dla macizy Q i R oaz wyznaczni optymalngo położnia bigunów w układzi. % maciz wag Q i R oaz wyznaczni optymalngo położnia bigunów Q = [1 ; 4 ; 1 ; 5]; R = [2 ; 1]; [F, P, p] = lq(a, B, Q, R); W tn sposób uzyskano następując położni bigunów: p 1.4252;.68; 1.4167;.119

Schmat stowania wilowymiaowgo scntalizowango Rgulato wilowymiaowy Schmat stowania zdcntalizowango bz wymiany infomacji PID TEMP PID WILG Zadania 1. Zbuduj modl symulacyjny czasu zczywistgo obiktu stowania 2. Zalizuj stowani zdcntalizowango bz wymiany infomacji z wykozystanim dwóch óżnych uządzń i mtod szybkigo pototypowania 3. Zapoponuj tajktoi fncyjn i miaę jakości stowania dla obiktu wilowymiaowgo 4. Dokonaj stowania od stanu stat fdback + fdfowad, intgal contol i LQR 5. Poównaj opacowan w punkci 3 wskaźniki jakości dla każdj z mtod 6. Skomntuj uzyskan wyniki. Czy dla każdgo obiktu wilowymiaowgo możliw jst zapzntowan podjści do stowania zdcntalizowango? 7. Kidy możmy mówić o stowaniu wiloagntowym?