Simple feedback control resources/Beispiele

Question

Ich möchte implementieren wollen, ich denke, das ist ein ziemlich standard-feedback-Schleife, aber es ist schon viele Jahre her, seit ich geschaut habe, auf der control-Theorie, und ich habe Probleme beim Verständnis der Konzepte und die Suche nach der Umsetzung Beispiele.Ich hatte gehofft, dass jemand vielleicht in einfachen Worten erklären, was passiert ist und vielleicht zeigen Sie auf einige Ressourcen, die ich nutzen könnte, um eine Lösung implementieren.Alle Informationen, die ich gesehen habe zu diesem Thema ist in der Regel ertrinken in der Mathematik.

Also hier ist was ich versuche zu erreichen:

• Ich möchte die Kontrolle der Strom von eine elektronische Schaltung, die sagen, ich will es immer zu zeichnen, 0.75 A.
• Die aktuelle, natürlich, variiert im Laufe der Zeit je nachdem, was andere Teile der Schaltung sind zu tun.Aber habe ich noch einige hardware, die zu ziehen, die mehr oder weniger Strom als durch eine Spannung gesteuert, Ebene, ich pass auf DAC.
• Ich habe auch ein ADC gibt mir eine Spannung, welche proportional zum Strom gezogen werden durch die system.

Ich brauche zu handhaben anfahren und auch Schwingungen, um innerhalb bestimmter Schwellenwerte.Auch ich arbeite in C.

vielen Dank, Richard

Answer 1

Ok also wenn ich das richtig verstehe, wird die gesamte hardware ist schon fertig?

So, Ihr system hat eine Kommando-Eingabe, die einen aktuellen Stand in Ampere (angegeben sagen, eine double-precision floating-point number in software) und der Ausgang des Reglers ist eine Spannung, die hardware kontrolliert, Strom zieht, Ihre Anlage den Stromkreis und das feedback ist vermutlich ein 8 -, 10-oder 16-bit-Nummer - entweder mit oder ohne Vorzeichen abhängig von Ihrer A/D.

Damit Ihr system sieht wie folgt aus:

alt-text http://steves-wiki.wikispaces.com/file/view/control_diagram.jpg/64043668

Ihre Schnellste und schmutzigste Ansatz ist wahrscheinlich PID-Steuerung.Sie können Auffrischung der Grundlagen mit dieser Wikipedia-Artikel und es gibt einige Hinweise auf die Umsetzung in diesem embedded.com Artikel.

Kurz gesagt, Sie berechnen möchten die Fehler des Systems, die in Ihrem Beispiel wird der Aktuelle Befehl - Strom-Rückkopplung.Stellen Sie sicher, dass alles in der selben Einheit, hoffentlich Ampere.Dann, nachdem Sie Ihre Fehler berechnet, die Sie haben, zu beheben es mit einem Befehl.In Ihrem system, die Spannung Befehl, um der spannungsgesteuerten Stromquelle.Mit der PID der Befehl wird durch Multiplikation den Fehler, das integral der Fehler, und die Ableitung des Fehlers durch Gewinne und addieren Sie das Ergebnis.Die Gewinne sind der schwierige Teil.Die ANDERE schwierige Teile sind:machen sicher, dass Ihre Einheiten konsistent sind, machen sicher, die timing ist genaue, und die richtige integration/Ableitung Berechnung.

In Ihrem system, Sie haben viele Einheiten:Fehler-Verstärker, der Befehl ist Volt, die sich in Amps, dann wird die aktuelle Nutzung ist die Amps, die ist berichtet Volt bekommt verwandelte sich in entweder signed oder unsigned integer, die skaliert werden wieder in Ampere um die Fehler richtig.Haben Sie viele Variablen, machen sicher Sie können halten verfolgen, was physikalische Einheit gilt für jeden.

Der Regelalgorithmus ist harte Echtzeit und laufen auf einem dedizierten rate.Ich würde empfehlen, mindestens 100Hz (Berechnungen alle 10ms).Elektronische schaltungen bewegen sich schnell - nicht so wie Elektromechanische Systeme.Möglicherweise benötigen Sie eine höhere rate, um zu bleiben an der Spitze der Dinge.Aber es muss schwer sein, Echtzeit - das bedeutet, dass Sie konsistent.Sie können nicht einmal in der Lage sein, um Weg mit software-Timer.

Integration und Ableitung Berechnungen sind heikel, aber es gibt nur so viele Möglichkeiten, Sie zu tun.Der grundlegende Algorithmus ist die Rechteck-Regel - es ist dumm, aber es wird wahrscheinlich funktionieren.Wenn Sie brauchen, um genauer zu sein, verwenden Sie die Trapez-Regel.Überprüfen Sie die algorithmen aus hier.Die meisten wahrscheinlich, dass Sie nicht derivative control - es neigt dazu, die Dinge instabil und ist nicht benötigt in den meisten Systemen.Sie sollten in Ordnung sein mit integral+proportionale Steuerung.

Es gibt viele Fallstricke, aber dies sollte Ihnen den Einstieg.Wenn Sie habe einen hintergrund in der control-Theorie dann sollte alles wieder auf Sie zurückkommen.Nachdem der Rahmen ist in Ort, die Sie verbringen eine Menge Zeit, tuning proportional-integral-und Gewinne - das ist das Fleisch des job.Wenn dies immer noch scheint, wie zu viel Mathematik für Sie, ja, sorry - das ist ungefähr so einfach wie es bekommt für Steuerelemente.

Answer 2

Es wäre schwierig, Ihre Systemsoftware-Steuerung konstanten Strom zu ziehen. Dies wird besser mit dedizierter Hardware durchgeführt, die unmittelbar auf aktuelle Veränderungen reagieren zu können und implementieren tatsächlich die Rückkopplungsschleife Sie haben Probleme zu verstehen.

Wenn Sie es mit Software tun wollen, dann müssen Sie wahrscheinlich irgendeine Form eines „ Fuzzy- Logik “Controller. Ihr Problem ist analog zu einem Lüfter verwendet Temperatur zu steuern. Sie haben eine Eingangsgröße (Spannung proportional zum Strom) und eine Ausgangsgröße (Spannungspegel DAC weitergegeben).