Progetto Controlli automatici

[sherkot]

Buonasera,
stavo facendo delle prove in base ai vostri consigli ma credo che il problema a questo punto sia io.
Ho una grossa difficoltà nel capire il procedimento "base" da seguire.

Ho provato studiare il sistema seguendo due dinamiche (come scritto nel primo post) ma sono andato incontro a non poche difficoltà (riguardante le specifiche).

A questo punto penso che io debba proseguire trattando il sistema come un'unica dinamica.

g.schgor ho guardato attentamente i diagrammi di Bode postati e li ho riprodotti su Matlab per studiarlo, ma purtroppo non riesco a capire come far interagire i disturbi in uscita e i disturbi in misura con le due fdt in cascata.

Teoricamente so che devo studiare le varie funzioni di sensitività per studiare appunto le relazioni tra disturbi/uscita/riferimento, ma praticamente non so come muovermi.

Devo studiare il sistema totale Ge = G1*G2? E da questa fdt costuire Bode e valutare tutte le specifiche (margine di ampiezza, errore a regime nullo, S% ecc.)?

Successivamente, come gestisco la relazione con l'errore in uscita da G1 e gli errori di misura?

Quindi inizialmente gestire il sistema senza valutare i disturbi e poi valutare solo il disturbo in uscita con la funzione di sensitività apposita e poi i disturbi di misura con le funzioni di sensitività ad hoc?

Ciò che ho fatto anche (invio in allegato), è rappresentare le "aree proibite" delle due fdt, ma nonostante ciò ho un blocco che non riesce a farmi andare avanti. Ho comunque scritto un procedimento di progetto di 14 pagine, ma a questo punto ho tutti i dubbi che abbia scritto solo e soltanto delle cavolate.

Mi scuso se c'è qualche nozione che mi sto perdendo completamente, ma non riesco a capire in maniera pratica come affrontare il problema. Vi ringrazio veramente

[MarcoD]

Osserva la bellezza del diagramma di Bode in [ 9] di g.schgor, è centrato sulla parte significativa della fdt:
Ascisse da ',1 a 100 rad/s
ordinata da +40 a -30 dB

Il tuo con mathcad:
ascissa da 1 a 100000 rad/s, parti troppo alto in pulsazione e vai a valori inutili.
ordinata da 100 a -100 dB

Rifai il tuo con gli stessi valori.

Il margine di fase di 40 gradi vuol dire -180 gradi +40 = -140 gradi di fase per l'attraversamento degli 0dB (guadagno loop unitario, per avere una sovraelongazione modesta...
Mi pare che i tuoi rettangoli rossi siano privi di significato.
Traccia una riga orizzontale in corrispondenda di -140 gradi

Avevo chiesto di ridisegnare lo schema a blocchi in fidocaj , perché non lo hai fatto, ci aiuterebbe a ad aiutarti.
Il problema è molto più semplice di come pensi.

[g.schgor]

Direi che la prima cosa da fare sia il progetto del controllore
secondo le specifiche (risposta al gradino e margine di fase).
Con l'anello funzionante si potranno poi verificare gli effetti
sui disturbi.

ps: concordo con MarcoD

[sherkot]

Buongiorno,
chiedo scusa se non ho fatto lo schema su FidoCadJ ma ieri ho risposto da un PC che non era il mio e non lo avevo installato. Ho utilizzato le varie librerie presenti nel software. Spero che intendevi così

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Volevo rispondere a MarcoD sulla costruzione dei grafici e delle aree "proibite". In realtà volevo capire del perché sono sbagliate: la traccia del problema mi dà disturbi in uscita e disturbi di misura. Questi ultimi sono a frequenze elevate (10.000 rad/s e 3.000 rad/s rispettivamente), per questo le ho riportate sul grafico. La mia idea era quella di "vedere" in quali punti la fdt doveva evitare di passare.

Quando costruisco tramite MatLab le singole fdt, mette in automatico i range degli assi come le ha messe g.schgor, però il mio obiettivo era appunto capire dove può lavorare e dove non può lavorare la mia fdt (ad esempio il disturbo agisce fino a 100 rad/s, quindi ho supposto che il regolatore della G1 aveva il compito di modificare la fdt complessiva in modo da farla "passare" oltre i 100 rad/s, per non sentire il disturbo).

Quando dici "il problema è molto più semplice di come pensi" mi tiri un po' su il morale, ma io davvero non riesco a capire quale sia il problema.

Per quanto riguarda ciò che dice g.schgor. Quindi, scusami se la prendo molto "pratica", ma ho la brutta necessità di capirlo in questo modo: il regolatore che devo progettare è sulla fdt complessiva G1*G2? Dopo aver appunto determinate le specifiche di errore a regime (che mi pare di aver capito già soddisfatta grazie al polo nell'origine) e il margine di fase (che studierò mediante eventuali reti correttrici), mi dedico ai disturbi?
Per quanto riguarda appunto questi disturbi (ed è questo il dilemma più grosso), come faccio a studiare l'effetto del disturbo d1 sull'fdt G1 se ho inizialmente preso in considerazione la fdt complessiva G1*G2?

So che ci vuole della pazienza e di questo vi ringrazio tanto.

[g.schgor]

ma io davvero non riesco a capire quale sia il problema.

Allora suggerisco di provare la risposta al gradino con il controllore:



Domani invierò i risultati.

[g.schgor]

Con il controllore precedentemente indicato (rraccia marrone)
la pulsazione di taglio risulta

(T=1.587 s e margine di fase =62°)

Sei d'accordo' fin qui?

[dimaios]

Le richieste del sistema sono:

1) Garantire errore a regime nullo con riferimento a gradino
2) Garantire un margine di fase della funzione di trasferimento complessiva >= 40°
3) Garantire il tempo di assestamento a regime dell'uscita y2 richiesto: tempo di assestamento all'1% inferiore a 2s
4) Abbattere i disturbi sull'uscita n1 e n2 di almeno 20 volte
5) Ridurre il più possibile la sovraelongazione

Specifiche:
- n1 disturbo di misura con componente frequenziale a partire da 10.000 rad/s con ampiezza 0.05
- n2 disturbo di misura con componente frequenziale a partire da 3.000 rad/s con ampiezza 0.01
- d1 disturbo in uscita con componente frequenziale fino a 100 rad/s con ampiezza 0.2

Leggendo il tuo post rimango piuttosto perplesso.

A) Nello schema proposto le grandezze ed sono ambedue uscite del sistema ma le specifiche fanno riferimento solo ad .

B) Non è ben chiaro se il sistema possa essere retroazionato utilizzando sia che oppure debba essere considerato come SISO per cui la retroazione riguarda esclusivamente .

Nel caso SISO evidentemente il loop shaping rappresenterebbe la tecnica più classica ma in alternativa puoi utilizzare anche l' o l' e più nello specifico la mixed-sensitivity in una delle sue forme.

Può essere anche che non abbia compreso bene il problema ... gli anni passano per tutti.