積分遅延時間システムに対する修正Smith予測器および自動オフセット制御器における測定ノイズ減衰

科学分野:

• 制御工学
• プロセス制御
• 自動化システム

背景:

• Åström-Smith予測器（ASP）は、積分比例微分時間（IPDT）モデルの修正制御器です。
• ASPは理想的な条件下では優れていますが、測定ノイズに苦労し、過渡現象や定常状態誤差につながります。

研究 の 目的:

• 修正Åström-Smith予測器（ASP）と自動オフセット制御器（AOC）の性能を比較すること。
• 制御器の測定ノイズおよび時間遅延プロセスを処理する有効性を評価すること。

主な方法:

• 自動オフセット制御器（AOC）は、高階安定化制御器（SC）と完全外乱オブザーバー（DOB）を組み合わせています。
• 外乱オブザーバー（DOB）は、遅延時間と積分モードを補償します。
• SCおよびDOBの両方における微分次数および低パスフィルタの調整により、AOCの性能が向上します。

主要な成果:

• AOCは、時間遅延プロセスにおいて、速度、ロバスト性、および測定ノイズ減衰において大幅な改善を示します。
• ノイズフィルタリングを行っても、ASPは高いノイズ振幅で永続的な制御誤差や不安定性を示す可能性があります。
• AOCは、特に測定ノイズを扱う場合、ASPよりもシンプルで信頼性が高いことが証明されています。

結論:

• AOCは、ASPと比較して、優位な一次ダイナミクスを持つプロセスに対する、よりシンプルで信頼性の高い汎用制御器です。
• ASPの汎用制御器としての有効性は、測定ノイズの振幅に大きく依存します。
• AOCの性能には、微分の慎重な選択と低パスフィルタの調整が必要ですが、優れたロバスト性を提供します。