hrvatski

Modeliranje i regulacija sustava kuglice na gredi

U teoriji automatske regulacije vrlo često su poželjni neki ogledni primjeri koji mogu poslužiti za eksperimentalnu provjeru razvijenih algoritama regulacije. Sustav kuglice na gredi (engl. ball and beam system) spada u tu grupu popularnih laboratorijskih modela i predstavlja često korišteni objekt za istraživanje i testiranje različitih konvencionalnih i suvremenih metoda regulacije. Razlog tome leži u činjenici da je matematički model ovakvog sustava prilično složen, sustav je nestabilan u otvorenom krugu, izrazito nelinearan, a također predstavlja i primjer podupravljanog sustava kod kojeg dimenzija stupnjeva slobode gibanja premašuje dimenziju upravljačkih varijabli. Dinamičko ponašanje ovakvog sustava karakteristično je za mnoge suvremene primjene automatskog upravljanja. Nasuprot tome, lako je razumjeti način rada sustava, te ovakav model predstavlja pogodan primjer za edukaciju. U svrhu regulacije u radu se ispituje kaskadna regulacija pomoću PID regulatora, zatim linearni kvadratični regulator (LQR), te regulator minimuma varijance regulacijskog odstupanja (LQG regulator). Učinkovitost regulacije provjerena je simulacijama korištenjem programa Matlab kao i eksperimentom na laboratorijskom modelu sustava kuglice na gredi s pneumatskim pogonom.

kuglica na gredi; nelinearni sustav; LQR; LQG; Kalmanov filter; pneumatski sustav

nije evidentirano