Общее решение для синтеза deadbeat-регулятора на произвольное количество шагов

Abstract

В статье рассмотрены проблемы синтеза Deadbeat Controller with a Prescribed Controlled. Deadbeat Controller является отдельным классом алгоритмов управления в системах с обратной связью. Этот алгоритм может быть использован непосредственно для управления объектами, либо для синтеза ПИД-регуляторов. Для обеспечения необходимой гибкости в задачах управления в условиях ограничений для реальных технологических процессов, при получении параметров ПИД-регулятора с различными показателями качества переходного процесса требуется адаптивная схема перенастройки в зависимости от свойств объекта управления. Ранее были получены отдельные решения для возможности удлинения переходного процесса на 1, 2 и 3 шага. Однако если передаточная функция объекта имеет более высокий порядок, либо увеличение порядка обусловлено отличием структуры от последовательного соединения звеньев, данных решений может быть недостаточно. В последнем случае при получении общей передаточной функции с использованием z-преобразований происходит резкое увеличение порядка результата преобразований. Получение расчетных формул синтеза осуществлено на основании подхода, который позволяет регулятору формировать одинаковое значение управляющего воздействия на заданном количестве шагов. При этом можно получить основные неравенства для синтеза путем определения апериодического характера переходного процесса синтезируемого регулятора. Адекватность полученных выражений была проверена путем построения переходных характеристик регулятора и замкнутых систем управления для объекта шестого порядка.