7270841610

Własności algorytmu PD:

Zalety :

•    szybka reakcja na zmiany wartości zadanej (błędu regulacji),

•    zmniej sza uchyb w stanie ustalonym Ograniczenia:

•    nie niweluje uchybu w stanie ustalonym,

•    w przypadku bardzo szybkich zmian błędu regulacji regulator generuje bardzo duży sygnał wyjściowy,

•    nie ma idealnych regulatorów różniczkujących (ograniczenia technologiczne) !!!

Stabilizacja odwróconego wahadła to klasyczny problem w teorii sterowania obiektem nieliniowym. Jest to obiekt silnie nieliniowy i strukturalnie niestabilny, co powoduje, że jest bardzo trudny w regulacji. Silne nieliniowości uniemożliwiają zastosowanie regulatora liniowego, który potrafiłby stabilizować wahadło w szerokim zakresie odchyleń od położenia równowagi.

Algorytmy sterowania:

Algorytmy regulatorów PID są stosowane dla obiektów liniowych. W przypadku gdybyśmy chcieli zastosować ich algorytmy do sterowania wahadłem odwróconym należy najpierw zlinearyzować wahadło wokół punktu pracy. Jednak ze względu na silnie nieliniową charakterystykę wahadła ciężko jest uzyskać dobrąjakość regulacji, a także stabilność układu.

Regulator rozmyty - zaletą zastosowania regulatorów rozmytych jest wysoka jakość regulacji nawet dla silnie nieliniowych obiektów. Jednym z takich regulatorów jest wieloobszarowy regulator budowany w oparciu o logikę rozmytą Takagi-Sugeno (T-S). Cechą charakterystyczną tego regulatora jest to, że jest on łatwy i intuicyjny w projektowaniu i implementacji. Połączenie wiedzy deterministycznej i rozmytej umożliwia budowanie regulatorów wieloobszarowych, które składają się z szeregu lokalnych regulatorów liniowych, z których każdy jest projektowany dla innego punktu pracy. Sklejanie (przełączanie) tych regulatorów lokalnych jest zrealizowane z wykorzystaniem logiki rozmytej T-S i w wyniku takiego działania otrzymuje się regulator globalny. Nieliniowe działanie regulatora globalnego jest wynikiem właśnie miękkiego przełączania liniowych regulatorów lokalnych. Logika T-S jest rozwinięciem klasycznej teorii systemów rozmytych i umożliwia ona wykorzystywanie obiektywnej, jawnej wiedzy o danym obiekcie. Osiągnięte to zostało poprzez wprowadzenie alternatywnej do wnioskowania Mamdaniego metody wnioskowania T-S. Wnioskowanie Mamdaniego, nazywane także lingwistycznym, stosowane jest powszechnie w systemach rozmytych.

Różnica pomiędzy wnioskowaniem Mamdaniego a T-S jest taka, że w logice T-S we wnioskach reguł występują deterministyczne funkcje zmiennych wejściowych, a nie tak jak ma to miejsce w logice Mamdaniego zbiory rozmyte.

Ograniczenia algorytmu PD:

Słabym punktem regulacji opartego o regulator PD jest podatność na zakłócenia. Powodem jest obecność członu różniczkującego D, który wzmacnia szybko zmieniające szumy pomiarowe. W celu likwidacji szumów można stosować filtry tłumiące.