עם מערכת של ובקרה זיהויסגור בחוג השהייה

מציגים:אלנשיא וטל אבו יונתןאלתרמן: מרינה מנחה

המצגת מבנה. הפרוייקט מטרת. המערכת פרמטרי זיהוי.השהייה. קלאסי סמית בקרModified smith predictor..תוצאות.סיכום. המשך כיווני

הפרוייקט מטרת גמיש חיבור עם מנוע מערכת של מתמטי מידול

. טנק של קנה המדמה. המנוע פרמטרי זיהוי. סגור בחוג המושהית המערכת בקרת: מחמירות ביצועים בדרישות עמידה

התייצבות : ◦ 1.5secזמן◦. : אחוז עד מתמיד מצב שגיאת

: בפעולה המערכת

המערכת פרמטרי זיהוי אותם הפרמטרים

- : קבוע הם זיהינושל הסיבוב מומנט

המקיים המנועמומנט -

. המנוע של האינרציה

mK

m m mT K i

hubJ

m

המערכת פרמטרי זיהוי את קיבלנו פיזיקלי מניתוח

: הבאה התמסורת

גלגלי כאשר יחס הוא המנוע התנגדות היאשינוי ) ללא נשארים השיניים גלגלי שני בין השיניים

.) הנתונים מדפי

2 2( ) ( )

m g

m m hub

m g

m hub

K KR JH s s

V K Ks s

R J

gK mR

המערכת פרמטרי זיהוי: בודה – עקום הפרמטרים )20logחילוץ ( )H

log( )(H

log( )

קוטב

מדידות

בודה קירובהתדר לתגובת

המערכת פרמטרי זיהוי:תיאוריה

כניסה ◦ עבור0

0 0 0

( ) sin(

( ) ( ) sin( ( ))

u t A t

y t A H t H

Bode

התדר תגובת חילוץ

המערכת פרמטרי זיהוי: ביצוע אופן

◦- בכ סינוסואידליות כניסות שונים 50הכנסת תדריםלמערכת.

כל ◦ עבור המוצא של המוחלט והערך הפאזה מדידתתדר.

◦. בודה דיאגרמת שרטוט

◦. הדיאגרמה מתוך וההגבר הקטבים מציאת

המערכת פרמטרי זיהוי

המודל של בודההנתון

מדידות וקירוב

לפולינום

המודל של בודהשמצאנו

מדידות וקירוב

לפולינום

יותר דומהלמדידות!

0 5 10 15 20 25 30 35 400

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

old theoretical systemlab system

המודל מוצאהנתון

המערכת מוצאבמעבדה

sin(10t)כניסה:

0 5 10 15 20 25 30 35 40-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

new theoretical systemlab system

המודל מוצאשמצאנו

המערכת מוצאבמעבדה

sin(10t)כניסה:

יותר דומהלמדידות!

המערכת פרמטרי זיהוי:קשיים

◦. מוגבל תדרים תחום

כניסות – ◦ עבור שונות יציאות אמינה לא מערכתזהות.

במוצא ◦ רעש

השהייה

השהייה במקלחת השהייה

השהייה :בזמן: לפלס במישור

( ) (delayedx t x t ( ) ( s

delayedX s X s e

קטן הפאזה עודףגדלה השהייה

יציבות איסגור בחוג

קלאסי סמית (Smith predictor)בקר – מהיציאה ושונה מושהה הבקרה אות השהייה

הנוכחית. :הנוכחית היציאה שיערוך פי על בקרה פיתרוןהציע 1957בO.J.M Smith הבאה הבקרה סכמת את

- כ :Smith predictorהידועה

( )P s

( )P s

קלאסי סמית (Smith predictor)בקר:אינטואיציה

לכניסת ◦ חדש מידע מגיע לא שבו הזמן במשך " החוזה הפנימי החוג י ע מבוקרת המערכת הבקר

. למדידה ניתנת שלא העדכנית היציאה את

( )P s

( )P s

קלאסי סמית (Smith predictor)בקר: הבאה התמסורת מתקבלת

,ב מוזזת היציאה היציאה hכלומר לעומת שניות. השהייה ללא מתקבלת שהייתה

( ) ( )( ) ( )1 ( ) ( )

hs hsd

C s P sH s e H s eC s P s

קלאסי סמית חזאימבוקרת במערכת יציאה

השהייה ללא

מבוקרת במערכת יציאהסמית וללא מושהית עם מבוקרת מערכת

סמית ובקר השהייה

בעיות - קלאסי סמית בקר. מעשי – לא דבר המערכת של מדויק מידול דורש: מדויק לא במידול

: ל לגרום ועלול מתאים לא התכנון◦. סגור – בחוג יציבות אי פתוח בחוג יציבה לא מערכתשגיאות.◦

( ) ˆ ˆ1 ( )

sh

sh

PCeH sCP C P P e

( )P s

ˆ( )P s

Modified smith predictor אידיאלי הלא במקרה קלאסי סמית לחזאי חלופה

–Modified smith predictor. " ( פלמור של מאמרם י עפ היא נציע אותה המערכת סכמת

ומירקין(:

:של התיאורטי המודל ו כאשרהמערכת.

) ( ) ( ) hsms P s P s e ( )mP s

Modified smith predictor הלא את הקטבים את שתבטל כך לבחור יש

של יציבים בגובה מדרגה :1כניסת במצב השגיאה

גדולה מתמידאי בשל ונגרמה

של ההתאמהלמערכת המודל

המקורית., לינאריזציה)

)' וכו חיכוך הזנחת

( )P s( )mP s

Modified smith predictor: ידי על הביצועים שיפור

Modified. המערכת את טוב באופן ייצב בלוק בין Hהוספת ההבדלים על לפצות נועדה

. הביצועים את לשפר ובכך למודל המערכת

( ) 1.45H s

1( ) 1.450.5

sH ss

2( ) 1.450.8

sH ss

1( ) 1.450.8

sH ss

Modified smith predictor: הן המערכת שינוי לאחר שהתקבלו התוצאותהתוצאות

והשגנו שופרו. המטרה את

0.5( ) 1.250.3

sH ss

Modified smith predictor – חסינותלרעש

לרעשים המערכת חסינות הפרוייקט במהלך בדקנוהבאים:

◦. המוט על רוח◦. הלם הפרעת

" אך המערכת להתבדרות גרמו לא ל הנ הרעשיםהרעש הכנסת לאחר לקדמותן חזרו לא התוצאות

. שציפינו כפי

רוח לרעש תוצאות

הלם לרעש תוצאות

סרטון רוח רעש

סיכום בשיטת בקר modified smithמימוש

predictor פתוח בחוג יציבה לא למערכת. השהייה הכוללת

– פוגע שלה המקורב למודל המערכת בין הבדלעם גם .modified smith predictorבביצועים

. בביצועים - – ניכר שיפור תיקון רשת פיצוי. יציבה – נשארת המערכת במוצא רעשים

להמשך כיוונים , ( בחיכוך התחשבות המערכת של יותר מדויק מידול

.)...' וכו כוללת מערכת. בהשהיה ודאות אי. בראשית ולא ימני מישור בחצי קוטב. לרעשים החסינות שיפור

שאלות??

הקשבה על תודה