Reléová identifikace pro PLC Tecomat Foxtrot

Abstract

V rámci této práce byly pro PLC Tecomat Foxtrot napsány skripty reléové zpětnovazební identifikace podle tří různých metod. Při volbě metod byl kladen důraz na jednoduchost měření a následných výpočtů. První z použitých metod byla publikována v práci Biased-Relay Feedback Identification for Time Delay Systems (Hofreiter, 2017). Tato metoda dokázala nalézt body Nyquistovy frekvenční charakteristiky, avšak při určování parametrů modelu druhého řádu s dopravním zpožděním docházelo k případům, kdy určené dopravní zpoždění bylo záporné a mělo tedy nesmyslnou hodnotu. Druhá metoda je upravenou verzí metody první a je popsána v článku Alternative Identification Method using Biased Relay Feedback (Hofreiter, 2018). Touto metodou se určí body Nyquistovy frekvenční charakteristiky mající nižší frekvencí než v předchozí metodě, proto následné určení modelu druhého řádu s dopravním zpožděním pokaždé proběhlo správně. Třetí použitá metoda, publikovaná v práci Automatic Tuning of PID Controllers based on Asymmetric Relay Feedback (Bernner, 2015), identifikuje soustavu modelem prvního řádu s dopravním zpožděním, a ten byl i zde vypočítán ve všech případech. Přesnost určených modelů je porovnána v závěru práce. Jako nejlepší se ukázala druhá metoda, která oproti třetí metodě určila ve všech případech model přesněji a nikdy u ní neselhal výpočet parametrů modelu.

In this diploma thesis, scripts utilising three different methods of relay feedback identification were written for the Tecomat Foxtrot PLC. The methods were chosen for the simplicity of measurements and following calculations. The first one (in Hofreiter 2017: Biased-Relay Feedback Identification for Time Delay Systems) was able to find points of the Nyquist's frequency characteristic. However, when estimating the parameters of second order time delayed model, the time delay estimate was smaller than zero in some cases, and thus meaningless. The second method (in Hofreiter 2018: Alternative Identification Method using Biased Relay Feedback) is a modification of the former. The frequency points of the Nyquist's frequency characteristic were estimated to be lower than with the first method; therefore the second order time delayed model was correctly identified in all cases. The third method (in Bernner 2015: Automatic Tuning of PID Controllers based on Asymmetric Relay Feedback) identifies the system using a first order time delayed model, which has been also identified in all cases. The accuracy of the identified models is discussed in the Conclusion section: the second method performed the best, because it did not fail in model parameters calculation in any of the attempts, and has been more accurate than the third one.