W artykule omówiono przyczynę powstawania zjawiska windup, będącego powodem pogorszenia jakości regulacji w przypadku występowania ograniczeń nałożonych na sygnał sterujący, prezentując proste, jak i zaawansowane metody jego kompensacji. Zamieszczono przykładowe porównanie jakości regulacji (również z lokowaniem biegunów) z różnymi kompensatorami oraz przedstawiono odpowiednie wnioski.
EN
The reason of windup phenomenon, observed in presence of constraints imposed on the control signal, as a cause of control performance degradation, is described in the article, presenting simple, as well as advanced methods of its compensation. An exemplary control performance comparison for PID regulator (comprising also a pole-placement procedure) has been included with appropriate conclusions being drawn.
The paper presents a phenomenon of directional change in the case of a LQR controller applied to multivariable plants with amplitude and rate constraints imposed on the control vector, as well as the impact of the latter on control performance, with the indirect observation of the windup phenomenon effect via frequency of consecutive resaturations. The interplay of directional change of the computed control vector with control performance has been thoroughly investigated, and it is a result of the presence of constraints imposed on the applied control vector for different ratios of the number of control inputs to plant outputs. The impact of the directional change phenomenon on the control performance (and also on the windup phenomenon) has been defined, stating that performance deterioration is not tightly coupled with preservation of direction of the computed control vector. This conjecture has been supported by numerous simulation results for different types of plants with different LQR controller parameters.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a novel description of the interplay between the windup phenomenon and directional change in controls for multivariable systems (including plants with an uneven number of inputs and outputs), usually omitted in the literature. The paper also proposes a new classification of anti-windup compensators with respect to the method of generating the constrained control signal.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zagadnienia zmiany kierunku wektora sterowania i zjawiska windup, występujące w układach wielowymiarowych w przypadku ograniczeń wektora sterowania. W celu zachowania jego kierunkowości wprowadzono kilka algorytmów kompensacji wpływu nasycenia, a w celu likwidacji zjawiska windup zaproponowano i zbadano działanie odpowiednich kompensatorów dla przykładowego zadania lokowania biegunów. Przedstawiono również metody kompensacji przy jednoczesnej optymalizacji wskaźnika jakości z uwzględnieniem nasycenia.
EN
Control vector direction change and windup phenomenon present in MIMO systems subject to input constraints are described in the paper. In order to preserve the control directionality, several saturation algorithms are introduced, and to eliminate the windup effect, the anti-windup compensators are presented and described. A combination of optimal control vector saturation algorithm and anti-windup compensator is also given in the paper.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.