Laboratórium 2 - 8. Mérés ellenőrző kérdései

← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 2

← Vissza az előző oldalra – Laboratórium 2 - 8. Mérés: Rendszer-identifikáció és szabályozás

Oktatói kérésre a válaszok kitörölve (túl nagy átfedést mutattak az oktatói segédlettel). Ha jól értelmeztem, saját szavakkal megfogalmazva beírhatjátok a válaszokat - Kozaróczy Zsolt (vita) 2015. március 24., 12:37 (UTC)

1. Milyen identifikációs rendszermodelleket ismer?

• AR (autoregresszív)
• MA (moving average - mozgóátlag)
• X (exegenous signal - külső bemenőjelet tartalmazó)
• OE (output error - kimenetre redukált additív zajt tartalmazó)
• BJ (Box-Jenkins modell)
• PEM (parameter estimation model - általános lineáris paraméterbecslési modell)

2. Miért van szükség identifikációra?

Identifikáció segítségével tudunk egy szakaszról modellt alkotni (meghatározni a sajátértékeit, pólusait, zérusait, időállandóit, stb.). Ehhez a modellhez tervezzük a szabályozót.

3. Mit értünk állapot-visszacsatolás alatt?

A szakasz egy belső állapotát/állapotait csatoljuk vissza (nem a kimenetét).

4. Mi lesz állapot-visszacsatolás esetén a zárt rendszer karakterisztikus egyenlete?

[math] det(A - BK - λI) = 0 [/math]

5. Mik a fő problémák az egyszerű u=-Kx állapot-visszacsatolás esetén tipikus irányítási rendszerekben?

Az állapotok méréséhez további szenzorokra, vezetékekre lenne szükség, ez további költségekkel járna, nem beszélve ezek meghibásodási valószínűségéről, karbantartásáról.

6. Mi a domináns póluspár?

A zárt szabályozási kör átviteli függvényének nullához legközelebbi pólusát vagy konjugált komplex póluspárját a zárt rendszer domináns póluspárjának nevezzük. Ökölszabályként elfogadható, hogy ha a többi pólus a domináns konjugált komplex póluspártól balra úgy helyezkedik el, hogy valós részének abszolút értéke legalább háromszor nagyobb a domináns póluspár valós részének abszolút értékénél, akkor a zárt rendszer átmeneti függvényének (ugrásválaszának) első maximuma helyén a többi pólus tranziense már lecseng, ezért a dinamikus minőségi jellemzőket a domináns póluspár határozza meg.

7. Mi a kapcsolat a kéttárolós lengő tag csillapítása és csillapítatlan sajátfrekvenciája valamint a hozzátartozó pólusok között?

[math] s_{1,2} = -\xi \omega_0 \pm j \omega_0 \sqrt{1-\xi^2} [/math]

8. Mi biztosítja a konstans alapjel követését állapot-visszacsatolt rendszerekben?

Az alapjelet az Nx és Nu segítségével vesszük figyelembe. Ezeket a végértékek alapján határozhatjuk meg. Pl. egységugrás alapjel esetén: r[∞]=1, e[∞]=0, y[∞]=1, valamint x[k+1]=x[k] felhasználásával. Beépítésük a szabályozóba az ábrán látható.

Hiba a bélyegkép létrehozásakor: Nem lehet a bélyegképet a célhelyre menteni

9. Miért szükséges állapotmegfigyelő alkalmazása?

Az állapot-visszacsatolásban szereplő x állapot általában nem mérhető (az érzékelő szervek csak az y kimenetet mérik), ezért helyettesíteni kell valamilyen x̂ becsléssel. Ha a jelek determinisztikusak, akkor az x̂ -ot meghatározó egységet állapotmegfigyelőnek nevezzük, mely a szakasz ismert u bemenete és mért y kimenete alapján számít becslést x -re.

10. Mi a kapcsolat a "terhelés" elnevezés és a zavaró jel között?

A zavarást a szakasz bemenetére redukáltnak képzeljük (“load change”, terhelésbecslés).

11. Hogyan küszöbölhető ki a terhelés hatása?

Terhelésbecslő alkalmazásával. Ekkor a terhelést konstansnak feltételezzük, de értékét nem ismerjük előre, állapotváltozónak tekintjük, és úgy vesszük, hogy a szakasz elején adódik hozzá a beavatkozó jelhez (u).

12. Mit értünk diszkrétidejű aktuális megfigyelő alatt és mik az előnyei?

Diszkrétidejű rendszereknél célszerű kihasználni, hogy a t = iT pillanatban már rendelkezésre áll y[i], ezért ha ezt a szabályozóban már figyelembe vesszük, akkor egy T ütemnyi holtidőt eliminálni tudunk a szabályozóban.

13. Miért érdemes integrátort tenni a szabályozási körbe?

A (konstans) zavaró hatás kiküszöbölhető vele.

14. Hogyan képződik le egy folytonos idejű pólus a diszkrétidejű tartományba?

[math]z = e^{sT} [/math]