Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Teria sterania - studia niestacjnarne Ai stpień aiier Duinkieic, dr hab. nż. atedra nżynerii Systeó Sterania Wykład b - 06/07 Wpradenie d terii sterania pjęcia pdstae aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Teria sterania diedina iedy ajująca się etdai analiy systeó sterania (etdlgiai badania cech systeó sterania) ra syntey pra sterania (etdlgiai knstruania struktur i algrytó sternikó/regulatró) Serej idiana treść terii sterania Mdelanie Analia Syntea stalenie cech systeu Badanie cech systeu Nadaanie pżądanych cech systei aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Steranie t cele ddiałyanie cegś/kgś na cś/kgś Cś c cel ddiałuje układ sterujący Cś na c yierane jest cele ddiałyanie biekt sterany Cele ddiałyanie ukierunkane jest na ciągnięcie pżądaneg achania się systeu Płącenie - układ sterujący ra biekt sterany try układ sterania Obiekt sterany kład sterujący aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 3
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae A cy ajuje się autatyka? Autatyka jest diediną iedy, która ajuje się żliściai granicania udiału lub eliinania udiału cłieka steraniu różnrdnyi biektai/systeai aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 4
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Analia pjęcia steranie Cele ddiałyanie??? TOŚ TOŚ Wspaganie decyji??? COŚ Nase ainteresania Cele ddiałyanie COŚ aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 5
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Wydrębnienie biektu steraneg, układu sterująceg, systeu sterania tcenia Określenie ielkści ejściych i yjściych iążących g tcenie aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 6
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Obseracje Zadana trajektria sterania Sternik Prces Zakłócenia Sterania Systey sterania: składają się dóch (pd)systeó sterująceg i steraneg; syste sterujący ddiałuje na syste sterany tak, aby siągnięty stał pstainy cel diałania systeu steraneg Zakłócenia aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 7
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Pdiał ielkści ejściych i yjściych dla biektu steraneg Wielkści ejście biektu steraneg Wielkści ejście ppre które realiane jest steranie nayane są: ielkści sterujące (sterania) Wielkści ejście nie będące ielkściai sterującyi (óiy: niesteralny pły tcenia na syste) nayane są: ielkści akłócające (akłócenia) aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 8
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Pdiał ielkści ejściych i yjściych dla biektu steraneg c.d. Wielkści yjście biektu steraneg Wielkści yjście deterinujące realiację ybraneg celu diałania biektu steraneg nayane są: ielkści sterane (yniki, efekty sterania) Pstałe bserane ielkści yjście nayane są: ielkści pcnice aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 9
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Pdiał ielkści ejściych i yjściych dla biektu steraneg c.d. Zbiór żliych akłóceń Sterania Zbiór sterań dpuscalnych Wielkści sterane (aktualne artści) Prble sterania pjaia się, gdy istnieje ięcej niż jedna żliść ddiałyania na syste istnieje biór sterań dpuscalnych aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 0
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Pdiał ielkści ejściych i yjściych dla układu sterująceg Wielkści ejście i yjście dla układu sterująceg kład sterujący budujey krystając : Dstępnej iedy biekcie sterany Wielkści sterane (pżądane artści) Wielkści sterane (aktualne artści) Sterania aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Prykład: tryać napięcie asilania dbirnikó sieci prądu stałeg na stały, adany piie =4V Wielkści akłócające ω Φ E Wielkść sterująca kład sterujący E E W W Wielkść sterana W Obiekt sterany aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Obiekt sterany + układ sterujący = syste sterania Spsób spółdiałania (płącenia) biektu steraneg układe sterujący = struktura systeu sterania aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 3
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Zadanie: tryać napięcie asilania dbirnikó sieci prądu stałeg na stały, adany piie =4V 0 riąanie ω 4.0! E Φ Operatr ykrystuje też iedę systeie! Pstać lingistycna E E Wieda systeie! Pstać analitycna W W W aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 4
Teria sterania SN 06/07 kład sterujący Wielkść akłócająca Pjęcia pdstae Obiekt sterany ω Φ E E Wielkść anipulacyjna Wielkść sterana Wielkść akłócająca E Wielkść sterująca Mdel układu sterująceg Mdel biekt steraneg E, f S E E fos E, aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 5
Teria sterania SN 06/07 riąanie ybór struktury Pjęcia pdstae Wielkści akłócające ω Φ E kład sterujący Wielkść sterująca E E W W Wielkść sterana W Obiekt sterany aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 6
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Wielkść akłócająca W prykładie: Dstępna ieda systeie sterania ( ty celu sterania i ielkściach akłócających) Wielkść akłócająca W prykładie: kład sterujący W prykładie E, Wielkść sterująca Obiekt sterany W prykładie E, Wielkść sterana kład tarty sterania aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 7
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie nastaa układu sterująceg Zadanie sterania utryać stałą artść napięcia asilania na piie: 0 4 Dla danych: 0. 04 0. 04 V, s cel sterania stała artść napięcia asilania paraetry systeu sterania 00A, 67 rad / s artści akłóceń ninalne Spradić, cy żna ybrać taką artść, aby uchyb sterania ε = 0 był róny er aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 8
aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae 9 E Dla prykładych danych:.6 A 5.08 8 67 0.04 00 0.04 4 Mżna.. i idealna jakść sterania! 0
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie jakść sterania (pry ianach akłócenia) Zadanie sterania utryać stałą artść napięcia asilania na piie: 0 4 Dla danych: V 0.04 0.04 67, rad / s Dla blicneg ppredni, blicyć artści pry ianach prądu bciążenia 00% górę i dół. Oblicyć dla tych prypadkó uchyb sterania ε = s akłócenie na piie ninalny akłócenie ieniane aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 0
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Z uyskanej upredni ależnści Dla = 0A 0.04.6 67 0.04 0 7.989V 4 7.989 3.989 V 00% 3.989 4 00% % Niedbre 6.6% aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Dla = 00A 0.04.6 67 0.04 00 7.989 8 9.989V 4 9.989 4.0 V 00% 4.0 00% 4 % 6.7% Niedbre aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania
Teria sterania SN 06/07 Prycyna nieadlenia - akłócenia riąanie ybór struktury Pjęcia pdstae ω E Φ Φ k E E Obiekt sterany kład sterujący W W W, 3 aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 3
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae W prykładie Dstępna ieda systeie sterania ( ty celu sterania i ielkściach akłócających Wielkść akłócająca W prykładie: Wielkść akłócająca kład sterujący Obiekt sterany W prykładie: E, W prykładie, Wielkść sterująca W prykładie E, Wielkść sterana kład tarty e sprężenie pród ( piare ielkści akłócającej) aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 4
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae W riąaniu astsan: nfracyjne sprężenie pród prekaanie infracji artści akłóceń ddiałujących na biekt sterany d układu sterująceg aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 5
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie nastaa układu sterująceg Zadanie sterania utryać stałą artść napięcia asilania na piie: Dla danych: 0 4 0.04 0.04 Ω 00A, V 3, Ω s, 0 Ω s ω 67 cel sterania stała artść napięcia asilania rad/s Spradić, cy żna ybrać taką artść, aby uchyb sterania ε = 0 był róny er 3 paraetry systeu sterania artści akłóceń ninalne aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 6
aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae 7 k E 3 3 0 3 3 0
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Dla prykładych danych: 4 4.5 5.08 3 0.04 0 67 0.04 0.04 67.07 A 00 Mżna i jakść sterania idealna aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 8
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie jakść sterania (pry ianach akłócenia) Zadanie sterania utryać stałą artść napięcia asilania na piie: Dla danych: 0 4 0.04 0.04 67, 3 V rad / s s, 0 s 3 akłócenie na piie ninalny akłócenie ieniane Dla blicneg ppredni, blicyć artści pry ianach prądu bciążenia 00% górę i dół. Oblicyć dla tych prypadkó uchyb sterania ε = aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 9
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Z uyskanej upredni ależnści 3 Dla = 0A 0.04.07 67 3 5.506 V 4 5.506.506 V.506 % 00% 00% 6.8% 4 Lepiej aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 30
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Dla = 00A 5.506 0.04.07 67 3 0.04 0 3 67 0.04 0.05 0.04000 5.506 3.506V 00 4.506.494V 00%.494 4 00% % 6.3% Lepiej aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 3
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie ybór struktury ω - E Φ Φ k k 5 ε - Obiekt sterany kład sterujący aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 3
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Zależnści E E W W, 4 k k 5 aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 33
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae W prykładie: Dstępna ieda systeie sterania ( ty celu sterania i ielkściach akłócających) Wielkść akłócająca W prykładie: Wielkść akłócająca Wartść pżądana ielkści steranej W prykładie 0 kład sterujący Wielkść sterująca Obiekt sterany W prykładie Wielkść sterana E W prykładie,k 0, kład e sprężenie rtny (aknięty układ sterania) aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 34
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae W riąaniu astsan: nfracyjne sprężenie rtne prekaanie infracji efektach/ynikach sterania d układu sterująceg jene sprężenie rtne infracja efektach/ynikach sterania precidiała niepżądany ian ielkści steranej (ielkści steranych) Syste sterania ujeny sprężenie rtny nayany jest układe regulacji aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 35
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie nastaa układu sterująceg Zadanie sterania utryać stałą artść napięcia asilania na piie: 0 4 Dla danych: 5 V 0. 04 4 A V 0. 04, s cel sterania stała artść napięcia asilania 4 paraetry systeu sterania 00A, 67 rad Spradić, cy żna ybrać taką artść, aby uchyb sterania ε = 0 był róny er / s artści akłóceń ninalne aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 36
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Odpiedź żna sybk pdać, b....6a Mżna i jakść sterania idealna aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 37
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae riąanie jakść sterania (pry ianach akłócenia) Zadanie sterania utryać stałą artść napięcia asilania na piie: 0 4 V Dla danych: 5 0.04 4 0.04 67 A V, rad / s 4 s akłócenie na piie ninalny akłócenie ieniane Dla blicneg ppredni, blicyć artści pry ianach prądu bciążenia 00% górę i dół. Oblicyć dla tych prypadkó uchyb sterania ε = aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 38
aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae 39 5 4 5 4 5 4 5 4 ra 5 k Otryay k 4
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Ostatecnie Dla = 0A 4 5 4 5 0 4 5 4 5 0.04 67.6 0.04 4 67 4 0.04 4 67 0.04 4 67 7.989 407.68 0.76 3.763 0.3 0.3 4.039 V aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 40
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae ε 4 4.039 0.039 V 00% -0.039 4 00% ε ε% 0.6% Bard dbre aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 4
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Dla = 00A 0.04 67.6 0.04 4 67 4 0.04 00 0.04 4 67 0.04 4 67 0.04 4 67 7.989 407.68 8 0.76 3.763 0.079 0.3 0.3 0.3 3.96 V ε 4 3.96 0.04V 00% 0.04 00% 4 ε ε% 0.6% Bard dbre aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 4
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Predstailiśy try pdstae struktury sterania Zasadnica struktura sterania autatycneg struktura aknięta aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 43
Teria sterania SN 06/07 Pjęcia pdstae Diękuję a uagę kniec ateriału preentaneg pdcas ykładu aiier Duinkieic, dr hab. inż. atedra nżynierii Systeó Sterania 44