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Controllo a retroazione dello stato

Analisi, geometria, algebra, topologia...

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[1] Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedlbp » 18 giu 2013, 10:16

Buongiorno a tutti!! :-)
Facendo la sintesi di un controllore a retroazione di stato nello spazio di stato per il controllo a retroazione della velocità di un veicolo il cui modello è

\dot{x}=-\frac{c}{m}x+\frac{1}{m}u
y=x

Allora la variabile di stato è la velocità.
Il controllo a retroazione di stato è:
u(t)=-kx+k_R  r
dove r è il segnale di riferimento (uscita desiderata).

Dopo aver selezionato k in base alle specifiche in transitorio (k=950), devo selezionare il valore di k_R (in modo tale che l'uscita a regime segua l'uscita desiderata di riferimento). L'unica specifica sull'errore a regime è che l'errore a regime e\le0,05 a fronte di r=20.

Ottengo (facendo i calcoli) che k_R\le1002,5. Scegliendo come valore k_R=1000 ho, in uscita, il valore desiderato; però se metto k_R=500 ho un uscita che si scosta parecchio dalla velocità desiderata. Come mai accade questo visto che ho calcolato k_R\le1002.5??
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[2] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedimaios » 18 giu 2013, 14:55

Calcola la variazione parametrica dell'uscita rispetto a k_{R}.
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[3] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedlbp » 18 giu 2013, 14:58

Foto Utentedimaios...cioè?
non ne ho mai sentito parlare....:-(
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[4] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedimaios » 18 giu 2013, 15:19

Trova la funzione di trasferimento complessiva tra ingresso ed uscita.
Questa relazione risultera' funzione del parametro k_{R}.
A questo punto calcola la variazione dell'uscita in funzione della variazione del parametro in oggetto.

S_{y,k_{R}} = \frac{\partial y}{\partial k_{R}}

Ovviamente nel calcolo il valore del reference r e del guadagno k della retroazione base stato sono fissati a quelli precedentemente calcolati.
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[5] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedlbp » 18 giu 2013, 15:32

Sto cercando di capire...ma non ci riesco....come faccio a calcolare la funzione di trasferimento tra ingresso ed uscita? Devo sostituire u(t) nell'espressione del sistema forse?
E poi?
Grazie Foto Utentedimaios
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[6] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedimaios » 18 giu 2013, 15:56

Certo. Il sistema e' chiuso in retorazione.
Siccome la matrice A e' di ordine 1 il calcolo e' molto semplice.
Ti conviene ovviamente passare alle trasformate di Laplace immediatamente.
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[7] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedlbp » 18 giu 2013, 16:01

Allora procedendo con i calcoli mi viene:
s X(s)=AX(s)+BU(s)
ed
U(s)=-kX(s)+k_R R(s).
A questo punto sostituisto U(s) nell'altra espressione, giusto?
E poi?
Spero di aver capito :-)
Grazie Foto Utentedimaios
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[8] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedimaios » 18 giu 2013, 16:02

Continua ...... tenendo conto che devi trasformare anche la relazione di uscita! ;-)
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[9] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedlbp » 18 giu 2013, 16:04

sX(s)=AX(s)-BkX(s)+Bk_R R(s)

dimaios ha scritto:tenendo conto che devi trasformare anche la relazione di uscita! ;-)

cosa intendi?
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[10] Re: Controllo a retroazione dello stato

Messaggioda Foto Utentedimaios » 18 giu 2013, 16:09

Nel tuo caso hai Y(s)=X(s) in quanto la matrice C=1 ma in generale non e' cosi'.
Devi trovare la variazione di Y rispetto a k_{R} quindi deve essere calcolata l'uscita in funzione del parametro ( fondamentalmente Y=Y(k_{R}) ).
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