Nyquist optimalizáláson alapuló robusztus szabályozótervezés módszerei

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kiss Bálint
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Napjainkban a robusztus szabályozótervezés jelentős fejlődésnek indult. Alacsony rendű, rögzített struktúrájú szabályozók kiemelt jelentőséggel bírnak az irányítástechnika körében. A módszertan előnye a széleskörű alkalmazhatóság és a szabályozó paraméterhangolásának egyszerűsége. Ezen diplomamunka egy újszerű megközelítését mutat be a H végtelen szabályozótervezésnek lineárisan paraméterezhető szabályozók számára. A fundamentális problémaeredete, hogy még a hagyományos robusztus szabályozótervező algoritmusok optimalizálási problémája NP-nehézzé válik, amikor a struktúra rögzül. Továbbá, magas rendű szabályozók hangolása körülményes, amely nagyban hátráltatja az ipari alkalmazhatóságot. A diplomamunka célja, egy a korábban említett rögzített struktúrájú és alacsony rendű szabályozótervezési algoritmus megtalálása. Összehasonlítva a jelenleg rendelkezésre álló eszköztárral, a diplomamunka egy grafikus alternatívát kínál az általánosított Nyquist kritérium segítségével.

A módszertan a következők szerint épül fel. Először, a hagyományos használt szabályozási kör egy a robusztus szabályozótervezés során frekventáltan használt általánosított szakaszmodellé kell transzformálni. A hangolható paramétereket diagonális formában kivonjuk a modellből, a maradékot pedig a szakasz abszorbálja. A Nyquist kriérium segítségével stabilitási és teljesítmény feltételeket lehet megfogalmazni. A feltételek kielégítése végett, a Nyquist diagram megszorításra kerül lineáris vonalak segítségével. A szabályozó struktúrájából és a lineáris vonalak mgszorításából adódóan egy multi lineáris megvalósíthatósági problémához jutunk. Az ismeretetett módszertans egítségével egy DC motor kísérleti elrendezéshez PD szabályozó van tervezve. Annak érdekében, hogy robusztus szabályozót is képes legyen az algoritmus megtalálni, a módszer átfogalmazható, hogy megtalálja a keresett szakasz paramétereinek értékét. Végül, a megtalált szakasz alapján egy robusztus PD szabályozó lett tervezve.

Egy új a frekvencia domén beli szabályozó tervezési algoritmus lett megtalálva az általánosított Nyquist kritérium segítségével és let sikeresen implementálva egy DC motor kísérleti berendezésen. A módszer bizonyítottan használható a modell frekvencia válasza alapján. Továbbá, adaptálható identifikációs algoritmusok megvalósítására is. Végül az ismertetett szabályozók implementálva és demonstrálva lettek a kísérleti berendezésen.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.