Criar um diagrama de blocos do sistema para o estudo de caso controle de cruzeiro

Video: Caso de Uso

Depois do sistema ter sido linearizado, um diagrama de blocos de sistema que utiliza a transformada de Laplace técnicas (LT) para controlo de retorno da velocidade do veículo pode ser construído. A equação diferencial pode agora ser levado para o s-domínio tomando a transformada de Laplace (LT) de ambos os lados.

Tomando a LT de todas as quantidades no domínio do tempo correspondente produz s-quantidades de domínio. De especial nota a LT do termo derivado, sob condições iniciais nulas, resulta em s vezes a quantidade transformada e da LT de uma função em degrau é 1 /s:

Finalmente, você pode resolver para

em termos da entrada do acelerador

e início hill gθ:

A reescrita equação final à direita, identifica o que é conhecido como o plantar, neste caso, a função sistema linearizado para a dinâmica do veículo, juntamente com a perturbação gθ prazo devido ao aparecimento colina, t = 0. Nota a perturbação entra na planta, sem a inclusão do termo ganho v_max/T.

O diagrama de blocos do sistema, incluindo um controlador para dirigir a posição do acelerador e um sensor de realimentação para a velocidade do veículo, é mostrado na figura.

O delta índice foi lançada sobre os sinais W(s) e V(s) Com o entendimento de que estas quantidades representam desvios do acelerador e da velocidade de distância a partir das definições nominais do acelerador e de velocidade, respectivamente. Para o controlador, um (PI) bloco de construção proporcional-integral é utilizada, com constantes de ganho K_p para o caminho proporcional e K_Eu para o caminho integral. Este controlador é bastante comum em sistemas de controle.

Nota em um controlador PI as funções proporcional e integral estão em paralelo.

A entrada do diagrama de blocos é R(s), Que é o de LT r(t), A entrada de comando para o controle de cruzeiro. A entrada de comando representa a entrada do utilizador, que está a definir a velocidade do veículo desejada para v₀ mph.

Video: Estruturas de Repetição 1 - Curso de Algoritmos #09 - Gustavo Guanabara

O que resta é encontrar a função sistema de circuito fechado H(s) = V(s) / R(s). Você começa a partir a função do sistema de malha aberta, G₀(s), Que é o produto da s-funções do sistema de domínio em cascata a partir da entrada para a saída, com o feedback removido e a perturbação ajustado para zero:

Com o feedback do sensor de velocidade ligado, a saída V(s) é apenas [R(s) - V(s)] Na saída de verão (extrema esquerda) vezes G₀(s). Resolvendo para a relação V(s) /R(s) Dá-lhe a resposta de circuito fechado:

Video: ACC Piloto automático adaptativo VW

onde à direita G₀(s) É inserida e as seguintes substituições feitas:

o forma padrão para um denominador de segunda ordem é

onde ω_n é o frequência natural em rad / s e z é o fator de amortecimento. Igualando termos entre os dois resultados denominadores nas equações de projeto

Para estudar o impacto do aparecimento colina sobre o controle de cruzeiro, você precisa a função do sistema que relaciona o sinal de erro E(s) Para a entrada Θ perturbação (s) quando R(s) = 0. Trabalhando a partir de V(s) Inicialmente,

Porque E(s) = -V(s) quando R(s) = 0 (zero porque o desvio de comando é zero por hipótese), o resultado anterior detém para E(s) Com uma mudança de sinal. A função Python personalizado cruise_control (wn, zeta, T, vcruise, vmax, tf_mode) calcula a função do sistema b e um coeficiente de matrizes para H(s), E(s) / Θ (s), E(s) / R(s), E W(s) / R(s). Acesse a função no módulo ssd.py.