Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

O sterowaniu nieliniowymi obiektami dynamicznymi MIMO w przełączalnej strukturze liniowych regulatorów modalnych

Bańka S., Dworak P., Brasel M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 5

385-391

PL

W artykule przedstawia się wieloregulatorową, przełączalną strukturę układu sterowania nieliniowymi obiektami dynamicznymi MIMO na przykładzie sterowania położeniem statku wiertniczego z wykorzystaniem nieliniowego modelu wolnozmiennych ruchów statku nad punktem wiercenia w trzech stopniach swobody ruchu (3DOF). W proponowanej strukturze układu wykorzystuje się zestaw liniowych regulatorów modalnych współpracujących z dodatkowym układem sterowania w pętli otwartej, odsprzęgniętym statycznie lub dynamicznie. Syntezy układu dokonuje się poprzez linearyzację przyjętego opisu obiektu sterowania w nominalnych "punktach pracy", zależnych od zadawanego kąta kursowego statku i wartości prądu morskiego. Prezentowane wyniki badań dotyczą trzech odmian przełączalnej struktury układu: (i) klasycznej, z regulatorami modalnymi przełączanymi w momencie zmiany wartości sygnałów odniesienia gdy powodują one zmianę "punktu pracy" układu oraz nieklasycznej, w której regulatory modalne są przełączane dopiero po zadziałaniu pomocniczego układu sterowania, odsprzęgniętego (ii) statycznie lub (iii) dynamicznie. Działanie zaproponowanych odmian układów sterowania zilustrowano przykładami symulacji z nieliniowym modelem ruchów statku wiertniczego WIMPEY SEALAB w środowisku MATLAB/Simulink.

EN

In the paper a multicontroller-based switchable control system structure is proposed to control nonlinear MIMO plants. The considered structure contains a set of linear feedback controllers operating together with an additional, decoupled loop of the control system. The nonlinear model of low-frequency (LF) motions of a drilling vessel in three degrees of freedom (3DOF) on the sea surface is used as a MIMO plant to be controlled. The system synthesis is carried out by linearisation of the adopted nonlinear plant model at its nominal "working points" that depend on the preset ship yaw angle and the see current velocity. The investigation results presented concern three types of switched structures: (i) the classic one with a set of (stable) modal controllers switched at the moment of changing the reference signals with subsequent changes of the system "working point", and the non-classic structure in which modal controllers are switched after running an auxiliary decoupled control loop either statically (ii) or dynamically (iii). Performance of the proposed control systems is illustrated by examples of simulation results carried out in MATLAB/Simulink using the nonlinear model of motions of the WIMPEY SEALAB drilling vessel.

2

On possibility of applying the MFC idea to control the MIMO processes

Dworak P., Pietrusewicz K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2006

|

R. 52, nr 11

25-29

EN

The paper presents results of comparative analysis of the control system introducing dynamic decoupling and the robust two-degrees of freedom control system with the use of the decoupled model of the MIMO process. The model loop of the MFC is designed with the use of dynamic decoupling algorithm. The correcting controller in the secondary loop uses the control law based on the knowledge of difference between the model and the process outputs. It is a static diagonal matrix. Presented comparative results from the tracking processes of yaw angle and position of the drillship point the possibility to introduce the MFC scheme into the control system of such process. Model and the main control loop are derived for the nominal case. The results obtained for the other working conditions shows the advantages of proposed here solution.

PL

Artykuł prezentuje wyniki analizy porównawczej układu regulacji dla obiektów o wielu wejściach i wielu wyjściach MIMO, zaprojektowanego z użyciem algorytmu dynamicznego odsprzęgania, oraz odpornego układu regulacji MFC; zakłada się przy tym, że w pętli głównej regulator wyznaczony jest w drodze syntezy z użyciem dynamicznego odsprzęgania dla nominalnego modelu liniowego, wyznaczonego dla wybranego punktu pracy obiektu, natomiast regulator korekcyjny, bazujący na informacji na temat różnicy pomiędzy wyjściami modelu i procesu ma postać diagonalnej macierzy wzmocnień. Przedstawione porównanie procesu regulacji pozycji i kąta kursowego statku wiertniczego dla omawianych rozwiązań wskazuje na możliwość wykorzystania układu MFC do sterowania tego typu procesem. Model oraz główna pętla sterowania obliczane są dla nominalnego kąta kursowego, natomiast wyniki uzyskane dla innej wartości tegoż kąta wykazują, że proponowane w pracy rozwiązanie zachowuje dobre właściwości dla znaczącej perturbacji kąta kursowego statku.

3

MPC: A paradigm shift for automatic control

Maciejowski J. M.

Systems Science

|

2000

|

Vol. 26, nr 4

49-59

EN

Model Predictive Control (MPC) represents a major paradigm shift in the field of automatic control. This radically affects synthesis techniques (illustrated by control of an unstable system) and underlying concepts (illustrated by control of a multivariable system), as well as lifting the Control engineer's focus from prescriptions to specifications ("what" not "how", illustrated by emulation of a conventional autopilot). Part of the objective of this paper is to emphasise the significance of this paradigm shift. Another part is to consider the fact that this shift was missed for many years by the academic community, and what this tells us about teaching and research in the field.

4

Discrete-averaged mathematical models of neutral delay systems

Kozera W.

Archives of Control Sciences

|

1998

|

Vol. 7, no. 1/2

105-120

EN

This article presents a method of determining discrete-averaged mathematical models of multi-input multi-output (MIMO) linear time-invariant systems with constant commensurate delays characterized by a finite-dimensional subspace of antistable states. The proposed method generalizes the, presented in works [10 - 13], methods of determining models for retarded-delay systems to include systems of neutral type. The finite-dimensional approximation substantially facilitates analysis and enables designing the physically implemented control laws of the systems in question. To illustrate these problems, included are simple examples of determining unstable eigenvalues and of stabilization of the plant with a digital-analog (hybrid) compensator.