recursos sencillos de control de retroalimentación / ejemplos

Question

Quiero aplicar quiero Creo que es un bucle de retroalimentación bastante estándar, sin embargo, han pasado muchos años desde que me he mirado en la teoría de control y estoy teniendo problemas para entender los conceptos y encontrar ejemplos de implementación. Yo estaba esperando que alguien podría explicar en términos sencillos lo que está pasando y tal vez apunte a algunos recursos que podría utilizar para implementar una solución. Toda la información que he visto en este tema por lo general se ahoga en las matemáticas.

Así que aquí es lo que estoy tratando de lograr:

• Quiero controlar la corriente de un circuito electrónico, siempre digo que quiero que dibujar 0.75A.
• La corriente, por supuesto, varía con el tiempo dependiendo de lo que otras partes del circuito están haciendo. Pero tengo un poco de hardware que atraerá a más o menos corriente controlada por un nivel de tensión que pase a DAC.
• También tengo un ADC que me da una tensión que es proporcional a la corriente atraer por el sistema.

necesito para manejar rampa y también a oscilaciones dentro de unos límites. También estoy trabajando en C.

gracias, Richard

Answer 1

La autorización así que si te entiendo, todo el hardware se hace ya?

Por lo tanto, el sistema dispone de una entrada de mando que es un nivel de corriente en amperios (especificado por decir un doble precisión el número de punto en el software flotante) y la salida del controlador es un voltaje que controla el hardware que toma la corriente, su planta es el circuito y la respuesta es probablemente un número de 8, 10 o 16 bits - ya sea con o sin signo dependiendo de su a / D.

Así que su sistema es el siguiente:

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

Su enfoque más rápido y más sucio es, probablemente, el control PID. Puede repasar los conceptos básicos con este artículo de Wikipedia y hay algunos consejos sobre la aplicación de esta embedded.com artículo .

En pocas palabras desea calcular el error del sistema que en su ejemplo es el comando actual - Comentarios actual. Asegurarse de que todo está en las mismas unidades, es de esperar Amperios. Entonces, después se calcula el error que hay que corregir con un comando. En el sistema que es el comando de voltaje de la fuente de corriente controlada por voltaje. Con PID, el comando se calcula multiplicando el error, la integral del error, y la derivada del error por las ganancias y sumando el resultado. Las ganancias son la parte difícil. Las otras partes difíciles son: asegurarse de que sus unidades son consistentes, asegurándose de que el momento es adecuado, y la integración cálculo correcto / derivado.

En el sistema tiene muchas unidades: error es Amps, el comando es Volts, que se convierte en amperios, entonces el uso actual es amperios que se reporta como voltios, que se excita ya sea en un número entero con o sin signo que tiene que ser escalado de nuevo en Amperios para hacer el error adecuado. Vas a tener un montón de variables, asegúrese de que puede realizar un seguimiento de qué unidad física se aplica a cada uno.

El algoritmo de control es difícil en tiempo real y tiene que funcionar a una tasa de transmisión dedicado. Yo recomendaría al menos 100 Hz (cálculos cada 10 ms). Los circuitos electrónicos se mueven rápidamente - no como los sistemas electromecánicos. Es posible que tenga una tasa más alta para estar al tanto de las cosas. Pero tiene que ser duro en tiempo real - que significa consistente. Usted puede incluso no ser capaz de salirse con temporizadores de software.

Integración y cálculos derivados son difíciles pero sólo hay tantas maneras de hacer ellos. El algoritmo más básica es la regla rectángulo - es tonto pero probablemente va a funcionar. Si tiene que ser la regla trapezoidal uso más preciso. Comprobar los algoritmos aquí . Lo más probable es que no va a usar el control derivativo - que tiende a hacer cosas inestable y no es necesario en la mayoría de los sistemas. Usted debe estar bien con control proporcional integral +.

Hay un montón de trampas pero esto debe empezar. Si usted ha tenido una formación en la teoría de control entonces todo debería volver a usted. Una vez que el marco está en el lugar que va a pasar mucho tiempo la sintonía de las ganancias proporcional e integral - que es la carne del trabajo. Si esto parece demasiado matemáticas para usted, así, lo siento - esto es tan simple como se hace para los controles.

Answer 2

Sería difícil de software de control de su sistema para extraer corriente constante. Esto se hace mejor con hardware dedicado que puede responder inmediatamente a los cambios actuales y, de hecho implementar el bucle de realimentación que tiene problemas de comprensión.

Si quiere hacerlo con el software, entonces es probable que hay que aplicar algún tipo de " fuzzy- lógica " controlador. Su problema es análogo a un ventilador utiliza para controlar la temperatura. Usted tiene una variable de entrada (tensión proporcional a la corriente) y una variable de salida (nivel de tensión pasó a DAC).