Modélisation du système pour les systèmes de contrôle

Après avoir suivi des cours de théorie du contrôle au premier cycle, j'ai fini par ne plus les utiliser du tout après avoir obtenu mon diplôme. J'ai commencé à résoudre ce problème en lançant un projet de passe-temps dans les contrôles. Mes manuels sont de très bonnes références pour la théorie, mais mon plus gros problème est que je n'ai pas trouvé de bonne référence pour déterminer les paramètres système dans les modèles. Par exemple, disons que j'ai un capteur de température situé à une certaine distance d'un élément chauffant, et en plus de cela, il a une quantité non négligeable de masse thermique. Comment dois-je modéliser cette non-idéalité? Et même après avoir modélisé la fonction d'erreur pour l'élément, comment puis-je déterminer les coefficients numériques réels à partir d'expériences sur banc?

Quelqu'un ici a-t-il de bons manuels ou références à recommander?

J'ai aussi eu ce problème ... même si j'ai fait des contrôles pour gagner ma vie. Ma partie du travail de contrôle a porté sur ce que les gars d'identification de système me donnent, donc je n'ai jamais développé cette compétence aussi bien que je le souhaitais. Après un certain temps, j'ai ramassé quelques livres supplémentaires et réappris à le faire dans certains cas.

La méthode que j'utilise consiste à construire des équations lagrangiennes qui décrivent le système. Le lagrangien décrit l'énergie cinétique et potentielle d'un système. J'ai trouvé que la conception du système de contrôle: une introduction aux méthodes de l'espace d'état (bon marché) a en fait une référence décente pour effectuer l'identification du système. Je recommande de parcourir tous les exemples et problèmes du chapitre 2.

De plus, le problème thermique que vous décrivez peut être traité en convertissant les composants du modèle en équivalents électriques. Cela peut être trouvé dans le livre ou en faisant un peu de recherche sur Google.

J'ai eu une histoire similaire avec la théorie du contrôle. L'année dernière, j'ai essayé de résoudre le même problème, mais je n'ai réussi que quelque peu. J'ai appris quelques choses:

• Cette partie du champ est appelée «identification du système».

• Malheureusement, la plupart des publications d'ingénierie sur le sujet couvrent l'identification dynamique du système, c'est-à-dire la tâche d'ajuster les paramètres de contrôle car, par exemple, la masse de votre bras robotique a changé parce qu'il a pris une boîte.

• Pour de nombreux paramètres physiques, vous pouvez effectuer des tests qui vous donneront des estimations décentes. Par exemple, dans les systèmes mécaniques, vous pouvez mesurer la rigidité d'une poutre en l'alourdissant avec quelques masses différentes et en mesurant jusqu'à quel point elle fléchit. Pour l'exemple spécifique de la masse thermique, je pense que votre meilleur pari est probablement l'estimation par les propriétés des matériaux et le volume, sauf si vous avez un calorimètre.

• Pour estimer les gains pour les systèmes PID qui existent réellement en dehors de l'ordinateur, j'ai trouvé que la méthode Ziegler-Nichols était un bon début: http://www.mstarlabs.com/control/znrule.html

• D'après ce que je peux dire, la procédure générale consiste souvent à construire un prototype avec un actionneur puissant, puis à voir comment le système réagit aux différentes entrées. Voir, par exemple, ce tutoriel Matlab qui décrit comment vous pouvez estimer le coefficient d'amortissement et la fréquence naturelle d'un système en mesurant sa réponse à une entrée pas à pas (c.-à-d. Secouer un ressort et voir comment il oscille): http://www.me .cmu.edu / ctms / modélisation / tutoriel / identification système / mainframes.htm