Kan man få mätdata på dynamiska system?

[DanielM]

Hej!

Har byggt några systemidentifieringsalgoritmer och börjat testa dessa på en institution och dom algoritmerna visar sig att dom fungerar utmärkt! Men nu är det semester och jag har byggt en till algoritm som kan hitta styrlagparametrarna för ett rullande reglersystem. Styrlag är alltså återkopplingen t.ex PD-regulator.

Normalt så brukar man ta bort D-delen på en PID om man har ett litet brus på mätsignalen. Detta har med derivata + brus är inte bra.
En styrlag är något som ej behöver deriveras, utan den får sina signaler från en estimerad observatör. Kan brukar säga att en styrlag kallas för LQR - Linear Quadratic Regulator. I praktiken är det en optimal PD-regulator där D-delen från sin signal från en observatör.

Jag skulle vilja testa min nya algoritm och därmed frågar jag er om jag kan få lite mätdata på U, Y, UF?
Jag kan lära er algoritmen. Den passar även multivariabla system.

[davidi]

Vad är det konkreta problemet? Varför skulle någon annan ha bättre mätdata för din specifika applikation än vad du kan få fram själv?

Nu var det alltför länge sedan jag läste reglerteknik, och det är inte kunskaper som jag har underhållit sedan dess. Att brus ger icke önskvärda värden på en derivata känns inte särskilt orimligt, men det kan man väl filtrera bort innan derivatan mäts?

[DanielM]

Hej!

Problemet är: " Men nu är det semester"
Alltså jag befinner mig inte på plats för att kunna skapa mätdata. Dessutom har jag gjort så många hydrauliska exempel, så jag skulle vilja ha något annat kul t.ex. mekaniska t.ex. servomotorer eller stegmotorer osv.

Filtrera går, men filtrering ger en fasförskjutning. Tanken med D-delen är att det ska vara prediktivt. Har man fasförskjutning, vilket orsakar en fördröjning, så blir prediktionen alltid fel.

P och I brukar vara det mest använda ute i verkligheten. Om man inte kör modellbaserat, då kan man få till en D-del.

[davidi]

Du kanske kunde berätta lite mer om vad det är som du mäter, och vad det är som ska regleras?

[DanielM]

Det är godtyckligt. Det handlar om att få matematiska modeller av riktiga dynamiska system från mätdata. Detta är mitt mål.

I detta fall vill jag även beräkna en styrlag.

[JustNeed]

Jag tror inte att det är så vanligt att ha utmatning eller loggning av data från system utanför skola och forskning, varav båda är drabbade av semester.
Undantaget skulle eventuellt vara temperaturregleringen i hus, men där har du rätt stor del störningar i processen.
Lycka till!

[DanielM]

Då får jag skapa egen data från linjär simulering. Känns lite fuskigt dock att bygga modeller från data man har själv skapat.

[TomasL]

Y, X och R är inga problem, det kan du få av mig.
Eller snarare Börvärde, ärvärde och utmatning (från en PI-regulator).
Dock är det från en helt slumpmässig process, så det är inte möjligt att bygga en modell av det. (dvs Ärvärdet ändrar sig helt slumpmässigt, vilket naturligtvis får tull följd att utmatningen också ändrar sig slumpmässigt)

[DanielM]

Jag gör både linjära och *olinjära modeller.

* = Olinjär dynamisk betyder att den innehåller ingen hysteres, dötid, fördröjning eller begränsning

Men sådant brukar man lösa igenom att använda flera modeller.

Jag behöver insignalen, återkopplingssignalen samt regulatorsignalen.

Exempel här har jag använt två olinjära modeller för att eliminera hysteres för ett olinjärt system.

[TomasL]

Jo, kan så vara, men eftersom reglersvaret, dvs är-värdet, varierar slumpmässigt, så kan inte jag se hur du kan göra detta bättre.
Dessutom är det en rätt lång tid mellan reglersvar och utsignal, dvs reglersvaret kommer flera minuter efter utsignalen.

ponera följande system:
Kylanläggning:
Kylmaskinenens kapacitetsreglering ligger inom området 21% -> 100%
Maskinen har två steg vilka är identiska 21->50% reglerområde.
Nominellt kylbehov är ca 15% av maskinens kapacitet, eftersom detta innebär att maskinen måste gå i sk On/Off-drift.
Efter det att maskinen stannat är det en spärrtid på 12 minuter. Då maskinen är förhindrad att starta igen.
När maskinen startat är det en spärrtid på 12 minuter innan den tillåts stoppa.
Vid On/Off drift är det en glidande hysteres om 4K inlagd, och efter ca 10 minuters drift är hysteresen 0K.
Så långt inga problem.
Dock det finns en störning som helt slumpmässigt och under slumpmässig tidslängd kräver ca 60% av maskinens kapacitet, förutom grundbehovet.

Det enda sättet att mäta kylbehovet är att mäta temperaturen på det kylda mediet.
Eftersom maskinen har begränsad effekt så ger den en temperaturdifferens, och följaktligen inte en absolut temperatur.

[DanielM]

Hur många signaler in och ut är det?

Det går ju använda flera modeller för detta

[TomasL]

Det finns inga modeller för slumpmässiga variationer, två insignaler börvärde och ärvärde, samt en utsignal.
Dessutom, kapacitetsökningen/minskningen är omedelbar, dvs som en strömbrytare till/från.
Eftersom du inte vet när den kommer att inträffa kan du heller inte kompensera för den.
Du vet inte heller hur lång tid den kommer att ligga på, därför kan du inte heller kompensera för detta.
Dessutom är det krav på min och max temperatur på mediat, samt att det finns ingen lagringskapacitet i systemet.

[DanielM]

Kan du visa några grafer över temperatur och tid samt kunna visa signalerna också hur dom beter sig över tid?