Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
10WSTĘP
1010Obszarproblemowy
Wzadaniusyntezyregulatoranapotykasięproblemzwiązanyzwystępowa-
niemograniczeń,któresąwszechobecnewukładachsterowania(np.związanych
zwymaganiamitechnologicznymi,zzachowaniembezpieczeństwaetc.).Uwzględ-
nienieichumożliwiaosiągnięciewysokiejjakościdziałaniaprojektowanegoukładu.
Ogólniemożnawyróżnićdwapodejściadotegozagadnienia–popierwsze,przez
uwzględnieniewspomnianychograniczeńjużwprocedurzeprojektowaniaregula-
tora,conajczęściejutrudniaotrzymaniejawnejpostaciprawasterowania;podrugie,
przezichuwzględnieniepowcześniejszymzałożeniu,żeukładjestliniowy(zdo-
kładnościądodokonanychprzybliżeń,np.polinearyzacjiwpunkciepracy),ipodo-
borzeregulatora,cowiążesięzkoniecznościąwprowadzeniadodatkowychzmian
wukładziesterowania.
Sytuacja,wktórejnaskutekistnieniaograniczeńniemamożliwościzadaniana
obiektobliczonegosygnałusterującego(lub,ogólniej,wektorasterowaniadlaprzy-
padkuwielowymiarowego),prowadzidobrakuspójnościpomiędzywewnętrzny-
mistanamiregulatoraasygnałamizobiektu,którymmaonsterować.Wliteraturze
zjawiskotojestokreśloneterminem„windup”(ang.windupphenomenon)izostało
jużdobrzeusystematyzowaneiopisane.Jestoczywiste,żenaskutekjegowystą-
pienia,awięcwwynikunieuwzględnianiaograniczeńpodczassyntezyregulatora,
możnaoczekiwaćdegradacjijakościsterowania(zuwaginaniedopuszczalnośćobli-
czonychsygnałówsterujących),awskrajnymprzypadkuniestabilności.
Znanychjestszeregmetodkompensacjizjawiskawindup(AWC,ang.anti-windup
compensation)dlaukładówjednowymiarowych(SISO,ang.single-inputsingle-output),
alenieliczneznichsąskutecznewprzypadkuukładówwielowymiarowych(MIMO,
ang.multiple-inputmultiple-output),wktórychnależyrównieżuwzględnićproblem
wzajemnegooddziaływanianasiebieposzczególnychsygnałów[51,38,17].Do-
datkowo,pozasamymzjawiskiemwindup,podczassterowaniaukładamiwielo-
wymiarowymizograniczeniaminapotykasięzjawiskozmianykierunkuwektora
sterowania(ang.directionalchangephenomenon).
Zjawiskowindupmożewystępowaćalbowregulatorze(wtedywyróżniasię
windupregulatoralubintegratora),albojakowindupobiektu[23,24]zuwagina
jegowolnemodyoscylacyjne.Wobuprzypadkachnaskutekwystąpieniazjawiska
winduppogarszasięjakośćregulacji.
Niezależnieodtypuograniczenia(ograniczenieamplitudy,ograniczenieprzy-
rostuetc.),zjawiskozmianykierunkumodyfikujekierunekpodawanegonaobiekt
(tj.uwzględniającegoograniczenia)wektorasterowaniawzględemobliczonego
wektorasterowania.Zmianakierunkujestzagadnieniemnajczęściejpomijanym
wpracachtraktującychozjawiskuwindup,atakżejestśladowoobecnawpra-
cachnatematukładówwielowymiarowych.Tymczasemokazujesię,żejestważne
określeniezarównowpływutegozjawiskanadziałanieukładuregulacji,jakijego
współzależnościzezjawiskiemwindup.
WodróżnieniuodprzypadkuukładówSISOwzadaniachregulacjidlaukładów
MIMOnależydodatkowouwzględnićobecnośćsprzężeńiczęstoproblemnierównej
liczbysygnałówwejściowychiwyjściowych(systemyniekwadratowe).Wtakim
