Câștigă programare
Programarea câștigului (în italiană: programul câștigurilor) este o soluție empirică pentru a face un controler adaptiv , utilizat în aplicații în aviație și mai târziu în acei producători de automobile . Datorită unor instrumente precum definiția stabilității conform lui Lyapunov și teoria hiperstabilității , este posibilă sintetizarea algoritmilor de control adaptivi care garantează o mai mare robustețe și performanțe mai bune. [ fără sursă ]
Principiul de funcționare
Ideea din spatele planificării câștigului este de a proiecta controlerul pentru diferite puncte de operare ale sistemului care urmează să fie controlate, care pot fi constituite, de exemplu, de un motor; diferitele configurații, fiind rezultatul unei aproximări, sunt capabile să garanteze conformitatea cu specificațiile doar local la punctul de lucru [1] . Prin urmare, parametrii obținuți în diferite configurații sunt interpolați, făcându-i variabili cu punctul de operare.
Este posibil să se demonstreze stabilitatea numai pentru sistemele LTV [2] și în condiții deosebit de stricte, din acest motiv controlerul este supus numeroaselor teste experimentale de validare.
Proiectare controler
Planificarea câștigului se aplică sistemelor neliniare, pentru care un control liniar clasic nu îndeplinește specificațiile în ceea ce privește stabilitatea și performanța. Primul pas constă în identificarea unei așa-numite variabile de programare , adică un parametru care caracterizează variațiile sistemului, de exemplu pentru un motor cu ardere internă se alege viteza de rotație . Alegerea variabilei de planificare determină într-un mod important performanța controlerului și se realizează prin considerente asupra naturii sistemului care urmează să fie controlat.
Sistemul este liniarizat în N număr de puncte, care reprezintă N valori ale variabilei de planificare . Se obțin N reprezentări liniare, valabile local la valoarea variabilei de planificare , pe care este posibilă calibrarea unui controler liniar (de exemplu PID sau LQG ). Setul de parametri obținuți este interpolat pentru a obține legi (continue) de variație a parametrilor controlerului.
Ulterior, controlorul este supus testelor experimentale pentru a asigura conformitatea cu specificațiile de proiectare. În general, conformitatea cu specificațiile se obține numai pentru condiții de staționare pe variabila de planificare , în timp ce în timpul tranzitorilor este dificil să se garanteze conformitatea cu specificațiile într-un mod strict. De fapt, în timpul tranzitorilor variabilei de planificare, apar dinamici suplimentare care nu sunt luate în considerare în contextul de proiectare.
Beneficii
Soluțiile de planificare a câștigului permit utilizarea tehnicilor de control liniar și pentru sistemele neliniare și acest lucru a făcut ca această abordare să aibă succes, când instrumentele matematice nu erau disponibile pentru tratarea sistemelor neliniare. Mai mult, parametrii controlerului sunt cunoscuți a priori și nu suferă de fenomene de deriva sau divergență, iar acest lucru în special pentru sistemele critice (cum ar fi un avion ) poate reprezenta un avantaj.
Dezavantaje
Principalele dezavantaje ale planificării câștigului sunt două: primul este laboriositatea procesului de sinteză al controlerului, datorită numeroaselor identificări parametrice (pentru N puncte ale variabilei de planificare ) necesare; al doilea este riscul de a avea un controler prea departe de specificații, eveniment care necesită un nou design al algoritmului de control.
Notă
- ^ În domeniul ingineresc, termenul "punct de operare" sau "punct de operare" înseamnă condițiile de funcționare, care odată setate fac ca sistemul să fie zero (sau zero grade de libertate), adică comparabil cu un punct dintr-o diagramă care descrie diferitele condiții posibile.
- ^ Abrevierea LTV indică sistemele dinamice liniare Variații de timp, cu parametri variabili.
Bibliografie
- JJ Slotine, Weiping Li. Control neliniar aplicat , Prentice Hall, 1991.
