Control-relevant identification of the first-order inertial systems with time-delay

Abstract

This paper presents an approach for control-relevant identification of inertial systems with time delay. The experimental identification was conducted in closed-loop, and the control object is approximated by a first-order inertial transfer function with time delay. The coefficients were determined using simple analytical expressions based on values obtained from the undamped step response of the closed-loop system with a P controller. This study enhances the understanding of closed-loop experimental identification of inertial systems with time delay and offers effective strategies for synthesizing the PID control algorithm. The obtained results are validated through computer simulation using the MATLAB software package. The results confirm that the proposed identification method for first-order inertial systems provides accurate model estimation and that the control algorithm delivers good system performance.

În această lucrare a fost propusă abordarea de identificarea experimentală a modelului matematic al procesului cu inerție de ordinul unu și timp mort, și sinteza algoritmului de conducere. Identificarea analitico-experimentală a fost realizată în buclă închisă, iar obiectul de conducere a fost propus de a fi aproximat cu funcția de transfer cu inerție de ordinul unu și timp mort, unde coeficienții au fost calculați pe baza expresiilor analitice simple conform valorilor extrase din răspunsul oscilant neamortizat al sistemului automat închis cu regulatorul P. Acest studiu contribuie la îmbunătățirea înțelegerii procesului de identificarea experimentală în buclă închisă a sistemelor inerțiale cu timp mort și oferă strategii eficiente pentru sinteza algoritmului de conducere PID. Rezultatele obținute au fost verificate prin simulare în pachetul de programe MATLAB. Rezultatele demonstrează că abordarea propusă pentru identificarea experimentală și sinteza algoritmului de conducere PID oferă rezultate bune în estimarea modelului matematic, iar algoritmul de conducere asigură performanțe ridicate ale sistemului automat.