Математическая модель системы регулирования по возмущению

Описание системы регулирования по возмущению

Принцип действия этих систем базируется на принципе компенсации этих контролируемых возмущений.

Суть этого принципа: в системе непрерывно измеряется контролируемое возмущение, оценивается его отклонение от базового уровня внешнего воздействия и при известной модели каналов преобразования контролируемых возмущений, рассчитывается эффект влияния этих отклонений на регулируемую переменную. Затем вырабатывается контролирующее воздействие, направленное на полную компенсацию этого рассчитанного заранее эффекта возмущения. Таким образом эффекты контролируемых возмущений компенсируются внутри объекта, не дожидаясь отклонений регулируемой переменной под действием возмущений.

Теоретически такое регулирование обладает тем преимуществом по сравнению с регулированием по обратной связи, что оно действует с опережением по сравнению с последней. Поэтому теоретически при наличии контролируемых возмущений такой способ решения является более эффективным, однако имеются серьезные ограничения на область эффективного его применения.

Система регулирования по возмущению представляет собой систему, состоящую из объекта регулирования и регулятора.

Объект регулирования, состоящий из канала преобразования контролируемых возмущений и канала преобразования регулируемых воздействий. Оба канала представляют собой инерционное звено первого порядка с запаздыванием.

Контролируемые возмущения представлены типовой функцией с наложенным на нее белым шумом. К выходу объекта приведены возмущения, представленные типовой функцией с наложенным на нее белым шумом, пропущенные через формирующий фильтр – экспоненциальное сглаживание первого порядка.

В качестве модели системы регулирования по отклонению используются записанные в непрерывном виде формулы всех элементов системы (1-8).

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Математическая модель, реализованная в рекуррентно-разностной форме:

.