Motore CC con Controllore PID Simulink

[dimaios]

Il gradino in ingresso rappresenta una variazione repentina del numero di giri.
Il reference è la velocità del motore che vorresti ottenere.
La variabile misurata ovvero quella che vorresti controllare verrà rilevata da un sensore adeguato quale può essere un encoder incrementale.
Nel tuo schema Simulink non compare alcun sensore che rileva la velocità istantanea del rotore ma si usa per la retroazione direttamente la variabile fisica.
In cosa si misura la velocità angolare?
Nel nodo sottrattore il reference è espresso con un'altra unità di misura e siccome devono essere congruenti come fai a trasformare una nell'altra?

[ficium]

quindi mi stai dicendo che in ingresso al pid viene riportata la velocità angolare ( feedback ) convertita in giri al minuto e che quindi in uscita il gain di 30/pi è per convertire nuovamente la velocità angolare in rad/sec ?

[dimaios]

No. La velocità reale è espressa in rad/s e deve essere confrontata con giri/min la differenza delle due ovvero l'errore di velocità espresso in giri/min entra nel PID.
Come fai a convertire rad/s in giri/min?

[ficium]

non ci avevo pensato : per passare da a

bisogna effettuare la conversione :

e quindi il in uscita al demultiplexer è una conversione necessaria per effettuare la differenza con il gradino (giri/min)
grazie dimaios

[ficium]

ho un ultimo quesito , stavo pensando se al posto del PID metto un controllore Relè ad esempio :




Gli Output sono :




Dove ho scelto che si accenda a 400 e si spenga a 0

Come spiego l'andamento della velocità angolare e della corrente ?

Rispetto al caso del PID ottengo che il motore è sotto maggiore sforzo per la variazione continua della tensione e che la velocità non raggiunge il valore di saturazione ?
mentre nel PID la velocità raggiunge un valore pressocchè costante ( saturazione) ?

[dimaios]

L'idea di mettete il relè è tua oppure una richiesta dell'esercizio?
Cosa sai di controllo non lineare?
Lo avete affrontato come argomento durante il corso?

[ficium]

L'utilizzo del relè è un altro esempio fatto dal mio professore della stessa simulazione .

Per quanto riguarda il controllore Relè so che il segnale di controllo resta al suo valore minimo o massimo a seconda che l'errore sia inferiore al valore di soglia minimo ( zero nel mio esempio ) o sia maggiore del valore del valore di soglia max ( 400 nel mio esempio ).

Inoltre so che in generale è sconsigliabile l'uso di relè per impianti di ordine superiore al primo
perché la risposta del sistema anche a regime tende a uscire al di fuori della fascia
,

dove ingresso di riferimento

e valore di soglia

[dimaios]

Non è proprio così.
Sai cos'è un ciclo limite ed una funzione descrittiva?Avete affrontato questi due argomenti a lezione?

[ficium]

no , non ne ha fatto menzione nel materiale dell'esame

[dimaios]

La vedo dura spiegare il concetto senza che tu abbia le basi teoriche comunque ti fornisco un' idea su cui lavorare.
Il segnale in uscita al relè è un'onda quadra.
Se la sviluppi in serie di Fourier avrai le varie componenti sinusoidali con diverse ampiezze e fasi. Questo segnale entra in un filtro passa basso rappresentato dal sistema dinamico che taglia le frequenze più alte. Se una di queste sinusoidi si ripresenta all'ingresso con un'ampiezza superiore a quella necessaria per la commutazione del relè e fase adeguata, l'oscillazione si autosostiene.
La verifica analitica delle frequenze di oscillazione che possono autosostenersi nel sistema non lineare è tutt'altro che banale.