Робастный синтез пропорционально-интегро-дифференцирующего регулятора в дискретно-непрерывной системе
Another Title
Robust syntesis of the proportional integral diferential controller for discret-continuous system
Bibliographic entry
Опейко, О. Ф. Робастный синтез пропорционально-интегро-дифференцирующего регулятора в дискретно-непрерывной системе = Robust syntesis of the proportional integral diferential controller for discret-continuous system / О. Ф. Опейко // Системный анализ и прикладная информатика. – 2025. – № 3. – С. 35-39.
Abstract
Целью данной работы является совершенствование синтеза робастного управления с дискретным пропорционально-интегро-дифференцирующим (ПИД) регулятором с производной до второго порядка. Известны методы эмпирической настройки регулятора, использования экспериментальных данных об объекте и методы нечеткого управления. Проблема синтеза ПИД-регулятора остается актуальной ввиду необходимости управлять объектом с неопределенностью. Предложенный способ синтеза основан на модальном управлении в условиях устойчивости системы при бесконечном усилении в контуре. Это создает преобладание регулятора в формировании динамических свойств системы по сравнению с объектом и его возмущениями. Однако в условиях цифрового управления, учитывая дискретность во времени, линеаризованная система устойчива в ограниченном диапазоне усиления, что требует дополнительного анализа. Проанализированы свойства системы с регуляторами, где используется первая производная и две производные (m = 1 и m = 2). Получены выражения, позволяющие выполнить параметрический синтез ПИД и ПИД2 регулятора. Предложенная методика может быть развита для применения производных более высоких порядков. Результаты имитационного моделирования синтезированной системы для m = 1 и m = 2 демонстрируют эффективность управления, то есть сохранение качества динамики в условиях возмущений объекта
Abstract in another language
This article is aimed to improve the robust synthesis of the discrete proportional-integraldifferential (PID) controller with first and second derivatives in the control law. The PID control tuning and synthesis methods are based, in many cases, on the experimental or online information without mathematical model. Also, the fuzzy PID control is in usage. The synthesis problem of PID control still actual, because of plant uncertainty and perturbations. Then, the enhanced PIDm control with m-order derivatives in the control law is offered in this article. The proposal is based on the modal control with high amplification in the PIDm control channel. That provide the domination of the controller parameters in the system when plant parameters are uncertain. However, in case of the discrete (digital) control, the linear system stability is bounded by the amplification values, so the additional analysis is required. The analysis is accomplished of the system with PID controllers in cases of m = 1 and m = 2. The expressions are established for PID controllers parametrization. The developed PID parametrization can be evaluate for m ≥ 2. The simulation is accomplished of the systems with proposed parametrization of PIDm controllers for m = 1 and m = 2 cases. The results of the simulation show the effectiveness of the proposed technique of synthesis in conditions of plant perturbations.
View/
Collections
- № 3[9]