C. A. Barbargires and C. A. Karybakas,
“Optimum dead-beat controller design for SISO systems using time-weighted performance indices”,
International Journal of Control, ISSN 0020-7179, Vol. 60, No. 4, pp. 641-648, 1994.
- DOI: 10.1080/00207179408921486
- Πλήρες κείμενο σε PDF (1.147 KB)
Abstract
An analytical method for the design of optimum digital controllers for SISO systems that exhibit dead-beat response to polynomial type inputs is proposed. The optimization is performed through the minimization of the sum of the time-weighted squared errors (STWSE) of the step response. This criterion attaches little importance to initial errors and places emphasis on long-duration transients, provided that the weighting function is monotonously increasing with time, thus offering a good tracking performance to complex inputs. The cases where the system exhibits dead-beat response to ramp and to parabolic inputs are considered, and the response to a complex input is also examined.
Περίληψη
Στην εργασία αυτή προτείνεται μία αναλυτική μέθοδος για τη σχεδίαση βέλτιστων ψηφιακών ελεγκτών για συστήματα απλής εισόδου απλής εξόδου που παρουσιάζουν απόκριση πεπερασμένου χρόνου αποκατάστασης σε εισόδους πολυωνυμικής μορφής. Η βελτιστοποίηση εκτελείται με την ελαχιστοποίηση του αθροίσματος των τετραγώνων των σφαλμάτων της βηματικής απόκρισης με τη χρήση χρονικών βαρών. Αυτό το κριτήριο δίνει μικρή σπουδαιότητα σε αρχικά σφάλματα και θέτει έμφαση σε παροδικά φαινόμενα μεγάλης διάρκειας, αρκεί η συνάρτηση βάρους να είναι μονότονα αύξουσα με το χρόνο, με αποτέλεσμα μία καλή απόδοση παρακολούθησης σε σύνθετες εισόδους. Μελετώνται οι περιπτώσεις όπου το σύστημα παρουσιάζει απόκριση πεπερασμένου χρόνου αποκατάστασης σε αναρριχητικές και παραβολικές εισόδους, και εξετάζεται η απόκριση του συστήματος σε σύνθετη είσοδο.
Αναφορές από άλλους Ερευνητές
- J. Mošna, J. Melichar and P. Pešek,
“Minimum effort dead-beat control of linear servomechanisms with ripple-free response”,
Optimal Control Applications & Methods, Vol. 22, No. 3, pp. 127–144, 2001.
» DOI: 10.1002/oca.688 - J. Mošna, J. Melichar and P. Pešek,
“Constrained non-smooth optimization in dead-beat control of linear servosystems”,
Optimal Control Applications & Methods, Vol. 26, Issue 1, pp. 19–34, 2005.
» DOI: 10.1002/oca.752 - J. Mošna, J. Melichar and P. Pešek,
“Complete set of basic types of 2DoF tracking controllers with finite length control sequences”,
Proc. of the 16th International Federation of Automatic Control (IFAC) World Congress, Prague, Czech Republic, July 4-8, 2005. - H.I. Ali, S.B. Mohd Noor, S.M. Bashi, and M.H. Marhaban,
“Design of H-infinity based robust control algorithms using particle swarm optimization method”,
Mediterranean Journal of Measurement and Control, ISSN 1743-9310, Vol. 6, No. 2, pp. 70–81, Apr. 2010. - Francisco J. Vargas, Mario E. Salgado, and Eduardo I. Silva,
“Optimal design of ripple-free deadbeat controllers based on an ITSE index”,
Proceedings of the 18th Mediterranean Conference on Control & Automation, Marrakech, Morocco, pp. 401¬–406, Jun. 2010.
» DOI: 10.1109/MED.2010.5547701 - Eduardo I. Silva, and D.S. Carrasco,
“Upper bounds on the best achievable performance for time-weighted cost functionals”,
Proc. of the 49th IEEE Conference on Decision and Control (CDC 2010), Atlanta, GA, USA, Article number 5717708, pp. 4807–4812, Dec. 2010.
» DOI: 10.1109/CDC.2010.5717708 - Francisco J. Vargas, Mario E. Salgado, and Eduardo I. Silva,
“Optimal ripple-free deadbeat control using an integral of time squared error (ITSE) index”,
Automatica, Vol. 47, pp. 2134–2137, 2011.
» DOI: 10.1016/j.automatica.2011.06.006