Crear un diagrama de bloques del sistema para el estudio de caso control de crucero

Después de que el sistema ha sido linealizado, un diagrama de bloques de sistema que utiliza técnicas de transformada de Laplace (LT) para el control de realimentación de la velocidad del vehículo puede ser construido. La ecuación diferencial puede ahora ser llevado a la s-dominio tomando la transformada de Laplace (LT) de ambos lados.

Tomando el LT de todas las cantidades de dominio de tiempo produce correspondientes s-cantidades de dominio. De especial la LT del término derivado, bajo condiciones iniciales cero, resulta en s veces la cantidad transformada y la LT de una función de paso es 1 /s:

Por último se puede resolver

en términos de la entrada de estrangulación

y la aparición colina gθ:

La reescritura ecuación final a la derecha, identifica lo que se conoce como el planta, en este caso la función del sistema linealizado para la dinámica del vehículo, junto con la perturbación gθ plazo debido a la aparición colina en t = 0. Obsérvese la perturbación entra en la planta sin la inclusión del término de ganancia v_máx/T.

El diagrama de bloques del sistema, incluyendo una controlador para impulsar la posición del acelerador y un sensor de retroalimentación de la velocidad del vehículo, se muestra en la figura.

Video: Control de un motor DC con Simulink / XCOS - CAChemE.org

El delta subíndice se ha caído en las señales W(s) y V(s) Con el entendimiento de que estas cantidades representan desviaciones del acelerador y la velocidad de distancia de los valores nominales de aceleración y velocidad, respectivamente. Para el controlador, se usa un (PI) bloque de construcción proporcional-integral, con constantes de ganancia K_pag para la trayectoria proporcional y K_yo para la ruta integral. Este controlador es bastante común en los sistemas de control.

Nota en un controlador PI las funciones proporcional e integral están en paralelo.

La entrada de diagrama de bloques es R(s), Que es la LT de r(t), La entrada de comandos para el control de crucero. La entrada de comando representa la entrada del usuario, que está estableciendo la velocidad deseada del vehículo a v₀ mph.

Lo que queda es encontrar la función del sistema de circuito cerrado MARIDO(s) = V(s) / R(s). Se parte de la función del sistema de bucle abierto, GRAMO₀(s), Que es el producto de la s-funciones del sistema de dominio en cascada de entrada a salida, con la retroalimentación eliminado y la perturbación se establece en cero:

Con la retroalimentación del sensor de velocidad conectado, la salida V(s) es solo [R(s) - V(s)] En la salida del verano (a la izquierda) veces GRAMO₀(s). Despejando la proporción V(s) /R(s) Le da la respuesta a lazo cerrado:

donde a la derecha GRAMO₀(s) Se inserta y las siguientes sustituciones hechas:

Video: ESTUDIOS EPIDEMIOLÓGICOS (Transversales, casos y controles y de cohortes)

los forma estándar para un denominador de segundo orden es

donde ω_norte es el frecuencia natural en rad / s y z es el factor de amortiguamiento. La equiparación de los términos entre los dos resultados denominadores de las ecuaciones de diseño

Para estudiar el impacto de la aparición colina en el control de crucero, que necesita la función del sistema que relaciona la señal de error mi(s) A la entrada de perturbación Θ (s) cuando R(s) = 0. Trabajando a partir de V(s) Inicialmente,

Video: Error en Estado Estable Para Entrada Rampa y Escalón - Tipo de Sistema de Acuerdo a S

Porque mi(s) = -V(s) cuando R(s) = 0 (cero porque la desviación de comandos es cero por hipótesis), el resultado anterior se mantiene para mi(s) Con un cambio de signo. La función de Python personalizada cruise_control (wn, zeta, T, vcruise, vmax, tf_mode) calcula un coeficiente de matrices para la función del sistema b y MARIDO(s), mi(s) / Θ (s), mi(s) / R(s), Y W(s) / R(s). Acceder a la función en el módulo ssd.py.