Modellazione di sistemi per sistemi di controllo

Dopo aver preso lezioni di teoria del controllo come studente universitario, ho finito per non usarle affatto dopo essermi laureato. Ho iniziato a risolverlo avviando un progetto hobby nei controlli. I miei libri di testo sono riferimenti piuttosto validi per la teoria, ma il mio problema più grande è che non ho trovato un buon riferimento per determinare i parametri di sistema nei modelli. Ad esempio, supponiamo di avere un sensore di temperatura situato a una certa distanza da un elemento riscaldante, e per di più ha una quantità non banale di massa termica. Come dovrei modellare questa non idealità? E anche dopo aver modellato la funzione di errore per l'elemento, come posso determinare i coefficienti numerici effettivi dagli esperimenti su banco?

Qualcuno qui ha qualche buon libro di testo o riferimenti da raccomandare?

Ho anche avuto questo problema ... anche se ho fatto un lavoro di controllo per vivere. La mia parte del lavoro sui controlli si è occupata di ciò che i ragazzi di identificazione del sistema mi danno, quindi non ho mai sviluppato quell'abilità come volevo. Dopo un po ', ho preso un paio di libri aggiuntivi e ho imparato di nuovo a farlo in alcuni casi.

Il metodo che uso è costruendo equazioni lagrangiane che descrivono il sistema. Il lagrangiano descrive l'energia cinetica e potenziale in un sistema. Ho scoperto che la progettazione del sistema di controllo: un'introduzione ai metodi dello spazio degli stati (a buon mercato) ha in realtà un riferimento decente per eseguire l'identificazione del sistema. Raccomando di esaminare tutti gli esempi e i problemi nel capitolo 2.

Inoltre, il problema termico descritto può essere gestito convertendo i componenti del modello in equivalenti elettrici. Questo può essere trovato nel libro o facendo un po 'di ricerche su Google.

Ho avuto una storia simile con la teoria del controllo. L'anno scorso ho provato a risolvere lo stesso problema, ma ho avuto solo un discreto successo. Ho imparato alcune cose:

• Questa parte del campo è chiamata "identificazione del sistema".

• Sfortunatamente, la maggior parte della letteratura ingegneristica sull'argomento copre l'identificazione dinamica del sistema, il che significa il compito di regolare i parametri di controllo perché, ad esempio, la massa del braccio robotico è cambiata perché ha raccolto una scatola.

• Per molti parametri fisici, ci sono test che puoi fare che ti daranno stime decenti. Ad esempio, nei sistemi meccanici, è possibile misurare la rigidità di una trave appesantendola con alcune masse diverse e misurando la distanza di deviazione. Per l'esempio specifico di massa termica, penso che la tua scommessa migliore sia probabilmente la stima per proprietà e volume del materiale, a meno che tu non abbia un calorimetro.

• Per stimare i guadagni per i sistemi PID che esistono effettivamente al di fuori del computer, ho trovato il metodo Ziegler-Nichols un buon inizio: http://www.mstarlabs.com/control/znrule.html

• Da quello che posso dire, la procedura generale prevede spesso la costruzione di un prototipo con un potente attuatore e quindi vedere come il sistema reagisce a diversi input. Vedi, ad esempio, questo tutorial di Matlab che descrive come stimare il coefficiente di smorzamento e la frequenza naturale di un sistema misurando la sua risposta a un input di passo (ovvero scuotendo una molla e vedendo come si muove): http://www.me .cmu.edu / MC / modellazione / tutorial / identificazione dei sistemi / mainframes.htm