Prediktivní řízení pro mechatronické systémy

0081426 - ÚTIA 2007 RIV CZ cze J - Journal Article
Belda, Květoslav - Böhm, Josef
Prediktivní řízení pro mechatronické systémy.
[Predictive control for mechatronic systems.]
Automatizace. Roč. 50, č. 4 (2007), s. 272-274. ISSN 0005-125X
R&D Projects: GA ČR GP102/06/P275; GA ČR(CZ) GA102/05/0271
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10750506
Keywords : predictive control * mechatronic systems * model-based control * real-time control
Subject RIV: BC - Control Systems Theory
http://library.utia.cas.cz/separaty/historie/belda-0081426.pdf

Mechatronické systémy jsou neodmyslitelnou součástí průmyslové produkce. Jak už z jejich názvu vyplývá, jsou tvořeny mechanickými prvky (mechanismy) a prvky elektrickými (poháněcí, monitorující a řídicí prvky); tj. jde o kombinaci mechaniky, eletroniky a softwarových algoritmů. Důležitou otázkou je návrh řízení pro tyto systémy. Jednou z možností, jak mechatronické systémy řídit, je použití modelově orientovaného řízení, jež nabízí řešení na globální (centralizované) úrovni celého řízeného systému. Mezi oblíbené modelově orientované strategie řízení patří Prediktivní řízení, které bude představeno v tomto článku. Prediktivní řízení je vícekroková strategie řízení, která je založena na dvou hlavních částech. První částí je predikce očekávaných budoucích výstupů systému pomocí modelu systému a druhou částí je minimalizace kvadratického kritéria, kde jsou predikce zahrnuty. Článek nastíní diskrétní realizaci Prediktivního řízení: postup sestavení predikčních rovnic, jež předurčují polohový nebo přírůstkový charakter řízení a dále představí princip minimalizace kvadratického kritéria v odmocninové formě.

Mechatronic systems are inherent part of industrial production. As follows from terminology, they are composed of mechanical elements (mechanisms) and electrical elements (drive, monitoring and control elements); i.e. they represent combination of mechanics, electronics and software algorithms. Important question is control design for such systems. One of the possibilities, how to control mechatronic system, is model-based control, which offers solution on global (centralized) level of whole controlled system. Among popular model-based control strategies, Predictive control belongs. It will be introduced in this paper. Predictive control is a multi-step control strategy, which is based on two main parts. The first part is a prediction of future expected system outputs by model of the system and the second part is a minimization of quadratic criterion, where the prediction is involved. The paper outlines discrete realization of Predictive control: composition of equations of predictions that predetermine positional or incremental character of control, and the principle of minimization of quadratic criterion in square-root form.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0145295