-äädin - äätö on ykinkertainen äätömuoto, jota voidaan kutua myö uhteuttavaki äädöki. Sinä lähtöignaali on uoraa uhteea tuloignaalin. -äätimen uhdealue kertoo kuinka paljon mittauuure aa muuttua ennen kuin ohjauuure muuttuu täydet 100%. Mittauanturin muuttuea 20% mittaualueeta ja äätöventtiilin muuttuea 100% on uhdealue Xp= 20%. Vahvitu kertoo aman aian käänteieti. -äätö jättää herkäti pyyvän poikkeaman. Tämä tarkoittaa itä, että pinnankorkeuden äädöä netepinta aattaa jäädä pyyväti lian ala tai lian ylö. Venttiili voi olla täyin auki vain, kun erouure on uuri eli pinta on hyvin alhaalla. Lähtövirtauken ollea uuri pinta on jatkuvati alhaalla. Suhdealuetta voidaan pienentää äätämällä reagointi herkemmäki kavattamalla p:n arvoa. Tämä aattaa kuitenkin johtaa iihen että äätöpiri alkaa värähdellä. I-äädin I-äätö tulee anoita Integral action ja e toimii nimenä mukaieti. Ykikköakeleen uuruien erouureen yntyeä alkaa ohjauuure lakea erouureen pintaalaa eli integroida. Ohjauuure muuttuu niin kauan, kuin erouure on olemaa. Erouureen menneä nollaan jää ohjauuure vakioarvoon pyyen inä kunne erouure muuttuu. Erouureen ollea negatiivinen ohjauuure pienenee vakionopeudella niin kauan kunne erouure muuttuu.
I-äätimen toiminta I-äätimen integrointiaika riippuu Ti:n uuruudeta ja e voidaan määrittää euraamalla ohjauuuretta erouureen ollea yki. Integrointi-aika on kulunut kun ohjauuure Ti on aavuttanut ykköen. I-äädöä ei voi yntyä pyyvää poikkeamaa kuten -äädöä, koka äädin ajaa ohjauuuretta jatkuvati erouuretta pienentävään uuntaan. I-äädintä ei käytetä ykinään toimilaiteen ohjaamieen.
I-äädin Säätimet I-äätö on hyvin yleinen äätömuoto. I-äätö toimi älykkääti illä e tietää erouureen uuruuden, uunnan ja ketoajan. Erouureen ollea eriuuri kuin nolla alkaa ohjauuure :n vaikutuketa ajaa heti eroa korjaavaan uuntaan. Samalla I:n vaikutuketa eroa pienennetään, kunne erouure on lopulta nolla. uvaa näkyy I- äätimen toiminta akelvatekokeea. Erouureen ollea 1 nouee ohjauuure y välittömäti arvoon 1 :n vaikutuketa. Samalla alkaa I- vaikutu muuttamaan ohjauuuretta ennalta äädetyn Ti:n määrittämällä nopeudella, jolloin ohjauuure aavuttaa makimiarvona.
D-äädin D-äätö on ennakoiva äätötapa ja tulee anoita derivative action. D-äätö reagoi toimintatapana mukaieti hyvin nopeati ja aggreiivieti yntyvään erouureeeen. uvaa nähdään äätimen nopea reagointi, joa D-äätimen lähtö nouee välittömäti valittuun makimiarvoona ja palaa nollaan derivointiajan Td kuluea. Mitä pienemmäki derivointiaika Td on aetettu, itä nopeammin ohjauuure palautuu nolaan. Erouureen kavaea vakionopeudella, äilyy ohjauuure, kunne erouureen kavu päättyy. D-äädintä ei käytetä ykinään.
D-äädin Säätimet D-äädin on yhditetty äätömuoto, joa erouureeeen reagointi on nopeaa. Erouureen yntyeä ohjauarvo y ajetaan makimiarvoona, jota e palaa - äädön määrittämälle taolle. uvaa nähdään D-äätimen nopea reagointi. D- äädin on käytännöä harvinainen. ID-äädin D ID-äädintä käytetään paljon proeien ohjaukea ja en etuna on I-äätöä nopeampi reagointi muuttuvaan erouureeeen. uvaa nähdään miten ohjauuure reagoi nopeati erouureen muutokeen ja lakee ieltä vahvituken ja integroinnin I määrittämälle taolle D:n määrittämällä nopeudella. ID
Säätimien iirtofunktiot -äädin I-äädin I-äädin D-äädin ID-äädin C C = ( C I C = ( T C I I I C 1/ ( ( ( = = = 1 (1 (1 ( T T C D I D I D I C = = = (1 ( T C D D C = =
Säätimien toiminta Avoin ohjau Takaiinkytketty
ID-äädin Tavoitteena on löytää opivat (parhaimmat arvot äätimen vahvitukelle p, integrointiajalle TI ja derivointiajalle TD iten että ohjattava uure y(t euraa aetuarvoa r(t parhaimmalla mahdolliella tavalla haluttujen kriteerien mukaieti (eim. nopea vate, ei pyyvää poikkeamaa jne.
-, I- ja D-oien vaikutuketa äätöön Vahvituken notaminen (uhdeäätö: - liää nopeutta (ja kaitanleveyttä - pienentää (yleenä vaihevaraa - liää proentuaalita ylitytä ja värähtelyä Integrointiajan TI lyhentäminen (integroiva äätö: - liää tarkkuutta - pienentää vaihevaraa - liää taipumuta värähtelyyn Derivointiajan TD kavattaminen (derivoiva äätö: - liää kaitanleveyttä ja liää (yleenä vaihevaraa - pienentää proentuaalita ylitytä - pienentää värähtelyä
yyvä poikkema Tarkatellaan nyt vatetta hieman pidemmän ajan kuluttua, kun nollaohjauvate on jo ehtinyt hävitä. Jo erouure, eli todellien vateen ja referenin erotu, ei mene nollaan ajan kavaea äärettömäki, niin vateeeen jää pyyvä poikkeama. Se on mielekä käite vain järjetelmille, joiden on tarkoitu eurata tarkati refereniä ja joiden nollaohjauvate lähetyy nollaa. yyvää poikkeamaa tarkatellaan yleenä akel-, penger- ja paraabeliherätteillä, mutta käite on laajennettavia kaikille polynomiherätteille. Jo vateeeen jää pyyvä poikkeama akelherätteellä, anotaan järjetelmän olevan tyyppiä nolla. Jo akelvateen erouure menee nollaan, mutta pengervateeeen jää poikkeama, niin järjetelmä on tyyppiä yki ja vataavati, jo ainoataan paraabeliherätteellä jää poikkeama, niin järjetelmä on tyyppiä kaki. Tyypin (eli proeiluokan näkee myö avoimen ilmukan iirtofunktiota. Jo illä on k-kertainen napa origoa niin yteemi on tyyppiä k. Jo origoa ei ole yhtään napaa, niin yteemi on tyyppiä nolla.
roeiluokat ja pyyvät poikkeamat liittyvät toiiina euraavan taulukon mukaieti. Taulukon vakiot p, v ja a määritellään avoimen ilmukan iirtofunktion raja-arvoina: yyvä poikkeama voidaan poitaa notamalla proeiluokkaa, mutta varinkin tyypin kaki ja itä korkeampia äädettyjä järjetelmiä on uein vaikea aada tabiiliki ja nopeaki.
yyvän poikkeaman poitaminen Säätimet Telekoopin on tarkoitu eurata kiinteäti komeettaa, joka kulkee vakiokulmanopeudella 0,05 rad/ taivaankannen poikki. Telekoopin kulmanopeutta muutetaan moottorilla, jonka iirtofunktio on: ulmanopeudeta aadaan kulma integroimalla. Säätimenä on -äädin. Avoimen ilmukan iirtofunktio on tyyppiä yki, eli pengerherätteellä (komeetta liikkuu vakiokulmanopeudella vateeeen jää pyyvä poikkeama. äytännöä tämä tarkoittaa, että telekoopin kulma kääntyy oikealla nopeudella, mutta komeetta on jatkuvati hieman ivua telekoopin kekikohdata.
Ilman proeiluokan muutota pyyvää poikkeamaa ei aada täyin poitettua. Sitä voidaan kyllä pienentää muuttamalla äätimen vahvituta iten, että vakio v (k. yllä kavaa. Vaihdetaan äätimeki I-äädin viritykellä = I =, mikä notaa proeiluokkaa ja poitaa pyyvän poikkeaman kokonaan. Muutoken jälkeen avoimen ilmukan iirtofunktio on
Säätimien taajuuvateet Vaihtoehtoinen tapa äätimen vaikutukien tutkimieen nolla-napakuvion ja juuriuran liäki on käitellä niitä taajuutaoa. Säätimien vahvitu ja vaihe-ero ovat erilaiia eri taajuukilla, joten opivalla äätimellä voidaan järjetelmän taajuuvatetta muuttaa haluttuun uuntaan. Muita, että Boden diagrammia järjetelmän ja äätimen vahvitu- ja vaihekäyrät voi ykinkertaieti lakea yhteen. aitanleveyden kavattaminen tarkoittaa nopeampaa vatetta aikataoa ja vahvituken notaminen pienillä taajuukilla parantaa jatkuvan tilan vateen refenin eurantaominaiuuki eli pienentää pyyvää poikkeamaa. Sopivata kohdata notettu vaihe-erokäyrä liää vaihevaraa. -äädin -äädin ei muuta vaihe-eroa, mutta kavattaa vahvituta 20 lg deibeliä.
D-äädin D-äädin notaa vahvitukäyrää 1/T D :tä uuremmilla taajuukilla ja vaiheerokäyrää 0,1/T D :tä uuremmilla taajuukilla. I-äädin I-äädin notaa vahvitukäyrää 1/TI:tä pienemmillä taajuukilla ja lakee vaihekäyrää 10/TI:tä pienemmillä taajuukilla. I-äädin korotaa pienten taajuukien toitumita ja ii pienentää pyyvää poikkeamaa. uitenkaan e ei nota vahvituta uurilla taajuukilla, joten e ei dramaattieti pienennä vahvituvaraa.
ID-äädin ID-äätimen vaihevate on yhditelmä kahdeta edellietä. Vahvitukäyrä nouee pienillä ja uurilla taajuukilla. Vaihekäyrä lakee pienillä ja nouee uurilla taajuukilla.