Simulink: ПИД-регулятор - разница между обратным расчетом и ограничением для защиты от запуска?

Мне нужно реализовать защиту от запуска (ограничение выхода) для моего ПИД-регулятора. Simulink предлагает два варианта: back calculation и clamping (документация), которые, кажется, дают одинаковые результаты. Я знаю, что делает обратный расчет математически. Требуется определить усиление обратного расчета Kb. Это усиление зависит от того, как долго мой контроллер находится в состоянии насыщения, поэтому на самом деле это динамическое значение (поскольку у меня могут быть большие колебания времени насыщения). Видите ли вы способ контролировать это значение? (в этом случае, вероятно, потребуется создать собственный ПИД-регулятор, как показано в документации выше или на рисунке ниже.

ПИД-регулятор с антизавершением с использованием обратного расчета

Что подводит меня к вопросу, что на самом деле делает clamping? И какие еще отличия? Какой из них быстрее, какой из них более устойчив к крутым склонам? У кого-нибудь есть опыт использования обоих?


person thewaywewalk    schedule 06.09.2013    source источник


Ответы (2)


Не уверен, что это полностью отвечает на вопрос, но PID Страница документации контроллера, объясняет немного больше о фиксации:

clamping

Интеграция останавливается, когда сумма компонентов блока превышает выходные пределы, а выход интегратора и вход блока имеют одинаковый знак. Возобновляет интегрирование, когда сумма компонентов блока превышает выходные пределы, а выход интегратора и вход блока имеют противоположный знак. Часть интегратора блока:

введите здесь описание изображения

Схема фиксации реализует логику, необходимую для определения того, продолжается ли интегрирование.

Если вы выберете опцию фиксации и заглянете под маску, вы, вероятно, сможете увидеть детали схемы фиксации.

person am304    schedule 06.09.2013

В дополнение к ответу am304 есть еще несколько вещей, которые следует учитывать.

зажим

Фиксация будет работать всегда. Она обнаруживает переполнение интегратора и устанавливает интегральный путь ПИД-регулятора на ноль, чтобы избежать насыщения с помощью простого переключателя.

Зажим является широко используемым методом защиты от насыщения, особенно в случае цифровых систем управления. Однако в серьезных приложениях также используется прямое ограничение, а также оценка входных данных контроллера. Этот механизм должен быть реализован вручную.

Назад Расчет

Обратный расчет сильно зависит от коэффициента обратного расчета Kb. Если вы не знаете, как на самом деле рассчитать параметр Kb, не используйте обратное вычисление. Этот метод вычисляет разницу между фактическим выходным сигналом контроллера и насыщенным выходным сигналом и вычитает его из тракта I-Gain, усиленного на Kb. В большинстве случаев значение по умолчанию Kb = 1 приведет к худшим результатам, чем зажатие, возможно даже, что оно вообще не даст никакого эффекта. Kb следует рассчитывать на основе времени дискретизации или, в случае использования D-усиления, на основе D- и I-усиления. Для расчета коэффициента следует обращаться к соответствующей литературе. Обратный расчет с правильно установленным коэффициентом обеспечивает лучшую динамику, чем фиксация!

введите здесь описание изображения

person thewaywewalk    schedule 30.11.2015