Contrôle étude de cas du système: régulateur de vitesse

Après que le système a été linéarisé, un schéma fonctionnel du système en utilisant la transformée de Laplace (LT) techniques de commande de rétroaction de la vitesse du véhicule peut être construite. L'équation différentielle peut maintenant être prise à la s-domaine en prenant la transformée de Laplace (LT) des deux côtés.

Prenant le LT de toutes les quantités de domaine de temps produit correspondant s-les quantités de domaine. De la note spéciale LT du terme dérivé, sous conditions initiales nulles, en résulte s fois la quantité transformée et de la LT d'une fonction de l'étape est de 1 /s:

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Enfin, vous pouvez résoudre pour

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en termes de l'entrée des gaz

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et toute colline apparition g # 952-:

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La réécriture de l'équation finale sur la droite, identifie ce qui est connu comme le plante, dans ce cas, la fonction système linéarisé pour la dynamique du véhicule, ainsi que la perturbation g # 952- terme en raison de la colline au début t = 0. Notez la perturbation pénètre dans la plante sans l'inclusion du terme de gain vmax/T.

Le schéma de principe du système, y compris une contrôleur à conduire le réglage du papillon des gaz et un capteur de rétroaction de la vitesse de véhicule, est représenté sur la figure.

Contrôle étude de cas du système: régulateur de vitesse

Le delta de l'indice est tombé sur les signaux W(s) Et V(s), Étant entendu que ces quantités représentent des écarts de distance et de vitesse d'étranglement à partir des paramètres d'étranglement et de la vitesse nominale, respectivement. Pour le contrôleur, un (PI) bloc de construction proportionnelle intégrale est utilisé, avec des constantes de gain Kp pour le trajet proportionnel et Kje pour l'intégrale de chemin. Ce contrôleur est assez fréquent dans les systèmes de contrôle.

Remarque dans un contrôleur de PI les fonctions proportionnel et intégral sont en parallèle.

L'entrée de schéma de principe est R(s), Qui est le LT de r(t), L'entrée de commande pour le régulateur de vitesse. L'entrée de commande représente l'entrée de l'utilisateur, qui établit la vitesse du véhicule souhaitée pour v0 mph.

Ce qui reste est de trouver la fonction du système en boucle fermée H(s) = V(s) / R(s). Vous commencez à partir de la fonction du système en boucle ouverte, g0(s), Qui est le produit de la s-les fonctions du système de domaine en cascade de l'entrée à la sortie, avec les évaluations enlevé et la perturbation à zéro:

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Avec la réaction de capteur de vitesse est connecté, la sortie V(s) est juste [R(s) - V(s)] À la sortie de l'été (à l'extrême gauche) fois g0(s). Résolution pour le rapport V(s) /R(s) Vous donne la réponse en boucle fermée:

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où sur la droite g0(s) Est inséré et les substitutions suivantes faites:

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La forme standard pour un dénominateur second ordre est

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où # 969-n est le fréquence naturelle en rad / s et z est le facteur d'amortissement. Assimiler termes entre les deux résultats dénominateurs dans les équations de conception

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Pour étudier l'impact de la colline apparition sur le régulateur de vitesse, vous avez besoin de la fonction du système concernant le signal d'erreur E(s) À l'entrée de perturbation # 920- (s) quand R(s) = 0. Le travail à V(s) Initialement,

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Car E(s) = -V(s) quand R(s) = 0 (zéro parce que le type de commande est nulle par hypothèse), le résultat précédent est valable pour E(s) Avec un changement de signe. La fonction Python personnalisé régulateur de vitesse(WN, zeta, T, vcruise, vmax, tf_mode) calcule la fonction du système b et un coefficient tableaux pour H(s), E(s) / # 920- (s), E(s) / R(s), Et W(s) / R(s). Accéder à la fonction dans le module ssd.py.


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Physique
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    Diagramme
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    Dans le domaine temporel
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