実験
 >PIDむだ時間補償シミュレーション

関連項目



3.2.むだ時間補償
3.3.むだ時間補償 + 先行微分補償
3.4.シミュレートの検証
    



図17は、160mSのむだ時間を持つ制御対象に対し、むだ時間補償(0~120mS)を行った場合の 応答波形とボード図です。


比例ゲイン(Kp)=1
積分時間(Ti)=160mS

制御対象(Tm)=160mS
制御対象ゲイン(Km)=1
むだ時間=160mS

むだ時間補償=0mS
むだ時間補償=40mS
むだ時間補償=80mS
むだ時間補償=120mS

微分ゲイン(Kd)=0.0
微分時間(Td)=2mS


入力波形:矩形波、0.25Hz


むだ時間補償=80mS
ボード図





図19は、むだ時間補償を制御対象のむだ時間の0.5(80ms)に設定し、先行微分型PI_D制御を行った場合の シミュレーションです。予測むだ時間に誤差がある場合の制御で、応答を改善します。



比例ゲイン(Kp)=1
積分時間(Ti)=160mS

制御対象(Tm)=160mS
制御対象ゲイン(Km)=1
むだ時間=160mS
むだ時間補償=80mS

微分ゲイン(Kd)=3.0
微分時間(Td)=16mS

入力波形:矩形波、0.25Hz
SW2=ON



むだ時間補償80mSボード図


微分時間を調整して、応答を
改善することができました。
SW2=ON












むだ時間補償なしボード図



SW2=OFF








図20は理論計算のボード図です。
正弦波を入力して、
むだ時間補償+先行微分型PI_D制御
の応答が理論値通りかを検証します。

比例ゲイン(Kp)=1
積分時間(Ti)=160mS

制御対象(Tm)=160mS
制御対象ゲイン(Km)=1
むだ時間=160mS
むだ時間補償=80mS

微分ゲイン(Kd)=3.0
微分時間(Td)=16mS

SW2=ON




各周波数の正弦波を入力して、出力レベルを計測しています。過度応答がありますので、最低1S以上長い時間、正弦波を入力する事が必要です。 又、正弦波の分解能により誤差が発生します。

理論値に近い周波数特性となりました。




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