Modelado de sistemas para sistemas de control

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Después de tomar clases en teoría del control como estudiante universitario, terminé no usándolas después de graduarme. Empecé a arreglar eso iniciando un proyecto de hobby en los controles. Mis libros de texto son referencias bastante buenas para la teoría, pero mi mayor problema es que no he encontrado una buena referencia para determinar los parámetros del sistema en los modelos. Por ejemplo, digamos que tengo un sensor de temperatura ubicado a cierta distancia de un elemento calefactor y, además, tiene una cantidad de masa térmica no trivial. ¿Cómo debo modelar esta no idealidad? E incluso después de haber modelado la función de error para el elemento, ¿cómo puedo determinar los coeficientes numéricos reales de los experimentos de banco?

¿Alguien aquí tiene algún buen libro de texto o referencias para recomendar?

    
pregunta krapht

2 respuestas

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También he tenido este problema ... aunque he hecho trabajo de control para ganarme la vida. Mi parte del trabajo de controles ha sido lidiar con lo que los individuos de identificación del sistema me dan, así que nunca desarrollé esa habilidad como quería. Después de un tiempo, he recogido un par de libros adicionales y he vuelto a aprender cómo hacerlo en algunos casos.

El método que utilizo es mediante la construcción de ecuaciones lagrangianas que describen el sistema. El lagrangiano describe la energía cinética y potencial en un sistema. Descubrí que Diseño del sistema de control: una Introducción a los métodos de espacio de estado (barato) en realidad tiene una referencia decente Para realizar la identificación del sistema. Recomiendo repasar todos los ejemplos y problemas en el capítulo 2.

Además, el problema térmico que describe se puede resolver al convertir los componentes del modelo en equivalentes eléctricos. Esto se puede encontrar en el libro o haciendo un poco de googlear.

    
respondido por el Nick
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He tenido una historia similar con la teoría del control. El año pasado, traté de resolver el mismo problema, pero solo tuve algo de éxito. Aprendí algunas cosas:

  • Esta parte del campo se llama "identificación del sistema".

  • Desafortunadamente, la mayoría de las publicaciones de ingeniería sobre el tema cubren la identificación dinámica del sistema, es decir, la tarea de ajustar los parámetros de control porque, por ejemplo, la masa de su brazo robótico cambió porque recogió una caja.

  • Para una gran cantidad de parámetros físicos, hay pruebas que puede hacer que le darán estimaciones decentes. Por ejemplo, en sistemas mecánicos, puede medir la rigidez de una viga pesándola con unas pocas masas diferentes y midiendo hasta qué punto se desvía. Para el ejemplo específico de masa térmica, creo que su mejor apuesta es probablemente la estimación por las propiedades del material y el volumen, a menos que tenga un calorímetro.

  • Para estimar las ganancias de los sistemas PID que realmente existen fuera de la computadora, he encontrado que el método Ziegler-Nichols es un buen comienzo: enlace

  • Por lo que puedo decir, el procedimiento general a menudo consiste en construir un prototipo con un potente actuador y luego ver cómo reacciona el sistema a diferentes entradas. Vea, por ejemplo, este tutorial de Matlab que describe cómo puede estimar el coeficiente de amortiguamiento y la frecuencia natural de un sistema al medir su respuesta a una entrada por pasos (es decir, sacudir un resorte y ver cómo se menea): enlace

respondido por el pingswept

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