09_Regulace I

Regulace I

BPC-UKB

Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

SE 2.134

jirgl@feec.vutbr.cz

Připomenutí - systémy

Lineární vs. nelineární systém

Lineární systém musí vykazovat vlastnost homogenity a aditivity

Statický vs. dynamický systém

Statický systém nemá paměť – mění pouze velikost (proporci) vstupního signálu.

Dynamický systém má paměť – krom velikosti (proporce) vstupního signálu mění i jeho tvar

𝑢 𝑡 → 𝑦(𝑡)

𝑎 ∙ 𝑢 𝑡 → 𝑎 ∙ 𝑦(𝑡)

𝑢1 𝑡 → 𝑦1(𝑡)

𝑢1 𝑡 + 𝑢2 𝑡 → 𝑦1 𝑡 + 𝑦2(𝑡)

𝑢2 𝑡 → 𝑦2(𝑡)

Připomenutí - systémy

Stav systému, akumulátory energie a řád systému

Akumulátory energie - hromadění energie systému

dynamické systémy obsahují akumulátory energie

počet akumulátorů energie definuje tzv. řád systému

akumulátorech energie.

energii systému

Stav systému

určuje aktuální

, kterou lze uchovat v

Q(t) [m3/s]

h(t) [m]

S [m2]

ℎ 𝑡 =

1
𝑆

න

0

𝑡

𝑄1 𝜏 𝑑𝜏

Připomenutí - systémy

Popis systému pomocí přechodové charakteristiky

Často lze změřit – není třeba znát přesně fyzikální podstatu (strukturu a děje uvnitř) systému, chování systému
se estimuje na základě vlastností změřené přechodové charakteristiky.

u(t)

y(t)

vstupní signál

výstupní signál

T

𝑢 𝑡 = 𝜎(𝑡) = ቊ

1,

𝑡 ≥ 0

0,

𝑡 < 0

𝑦 𝑡 = ???

1

2

-1

-2

1

0.5

𝑢 𝑡 = 𝜎(𝑡)

𝑡

1

2

-1

-2

1

0.5

𝑦 𝑡

𝑡

Řízení

ruční / automatické

Způsoby řízení:

ovládání

(řízení bez zpětné vazby)

regulace

(řízení se zpětnou vazbou)

vyšší formy řízení (optimální řízení, adaptivní řízení, umělá inteligence)

Řídicí 

systém

(regulátor)

Řízený 

systém

(soustava)

Cíl

Akce

Odezva

Vnější vlivy

Řídicí 

systém

(regulátor)

Řízený 

systém

(soustava)

Cíl

Akce

Odezva

Odchylka

Vnější vlivy

Regulační smyčka

Principiální schéma regulace – regulační smyčka:

„Reálné“ schéma regulace – regulační smyčka:

w … požadovaná hodnota (setpoint)
u … akční zásah (manipulated variable)
y … regulovaná veličina (proces value /