Active Disturbance Rejection Control

Active Disturbance Rejection Control je moderní metoda řízení spadající do oblasti adaptivních řídicích systémů …

… začněme ale od začátku.

Řídicí systémy

Cílem řídicích systémů je přizpůsobit chování soustavy (technického zařízení, technologického procesu, apod.) požadavkům. Například, aby hodnota zvolené měřené veličiny odpovídala zadané referenční hodnotě. Jádrem řídicího systému je regulátor, který na soustavu působí vhodným akčním zásahem k dosažení tohoto cíle. Obecné schéma jednoduchého řídicího systému může vypadat následovně.

Regulátor musí být nastaven (naladěn) na chování dané soustavy. Vhodné naladění vede k tomu, aby soustava reagovala na zadané pokyny rychle a efektivně (a případně dle dalších požadavků).

Problém při využití klasických řídicích systémů může nastat v situaci, kdy se soustava v čase vyvíjí a její chování se změní (ať již průběžně nebo skokově). Regulátor, který byl naladěn na původní chování soustavy, může být po změně chování neefektivní, případně může řídicí systém zcela přestat fungovat.

Adaptivní řídicí systémy

Hlavním cílem adaptivních řídicích systémů je přizpůsobení se změnám soustavy a zajistit dobré řízení i při těchto změnách.

Změny v řízené soustavě mohou zahrnovat:

• nepředvídané vlivy okolí
• poruchy
• změny dynamiky

Jednou z moderních metod řízení spadajících do oblasti adaptivních řídicích systémů je metoda Active Disturbance Rejection Control (ADRC).

Metoda Active Disturbance Rejection Control

K čemu je vhodná?

• řízení soustav s neznámou dynamikou a vnitřními a vnějšími poruchami

Princip metody ADRC:

• využívá pouze jednoduchou aproximaci známé dynamiky soustavy
• regulace s robustním potlačení poruch a nulovým překmitem
• neznámá dynamika a poruchy modelovány jako rozšířený stav soustavy

Výhoda při nastavování:

• nevyžaduje detailní model soustavy

Typické využití:

• může sloužit jako alternativa PID regulace (což je pravděpodobně nejvyužívanější řídicí systém)

Jak můžeme metodu ADRC použít, nastavit a implementovat?

V prostředí Simulink je k dispozici připravený blok Active Disturbance Rejection Control. Zapojení bloku je stejné, jako u klasické PID regulace.

K nastavení bloku stačí provést jednoduchý experiment. Postup nastavení a využití metody Active Disturbance Rejection Control pro řízení hladiny v nádrži naleznete zde.

Podrobnosti o metodě Active Disturbance Rejection Control si můžete přečíst zde.

Mám zájem vyzkoušet si metodu ADRC v prostředí MATLAB a Simulink