Regulatoare automate cu mai multe marimi de intrare si iesire

Regulatoare automate cu mai multe marimi de intrare si iesire

Regulatoarele automate, utilizate in sistemele automate multivariabile, au rolul de a asigura atat performantele impuse, pentru fiecare canal de legatura directa intrare-iesire, cat si de a compensa efectul perturbatiilor si interactiunilor existente intre variabilele diferitelor canale intrare-iesire sau perturbare-iesire.

Necesitatea compensarii efectului interactiunilor dintre canale impune utilizarea unor regulatoare multivariabile. Utilizarea unor regulatoare monovariabile, destinate reglarii fiecarei marimi de iesire, reprezinta o solutie ce conduce la performante inferioare celor obtinute prin utilizarea unor regulatoare multivariabile.

Ingloband si elementele de comparatie in blocul regulatorului si presupunand ca reactiile principale sunt directe, se obtine schema bloc din fig. 5.4, unde F este blocul format din elementele de executie, traductoare si proces tehnologic, iar RA este blocul format de elementele de comparatie si regulatorul multivariabil.

Fig. 5.4.

S-a considerat ca F, blocul partii fixate, este supus si actiunii unor marimi perturbatoare p₁, p₂, , p_n.

In cazul blocului RA, pentru diferitele canale de transmitere a semnalelor, se pot defini doua categorii de functii de transfer:

functii de transfer pentru canalele de la marimile de intrare i₁, i₂, , i_q spre marimile de comanda u₁, u₂, , u_q

(5.7)

functii de transfer pentru canalele de la marimile de iesire y₁, y₂, , y_l, spre marimile de comanda u₁, u₂, , u_q

(5.8)

Cu aceste functii de transfer, aplicand principiul suprapunerii efectelor, se obtin marimile de comanda:

(5.9)

sau sub forma matriceal-vectoriala.

(5.10)

respectiv

U(s) = H_RI (s) I(s) - H_RE(s) Y(s)  (5.11)

unde:

H_RI (s) - matricea de transfer a regulatoarelor de intrare, cu q linii si q coloane;

H_RE(s) - matricea de transfer a regulatoarelor de iesire, cu q linii si l coloane;

I(s) - vectorul coloana al transformatelor Laplace directe ale marimilor de intrare, cu q componente;

Y(s) - vectorul coloana al transformatelor Laplace directe ale marimilor de iesire, cu l componente;

U(s) - vectorul coloana al transformatelor Laplace directe ale marimilor de comanda, cu q componente.