Overshoot è un problema comune nei sistemi di controllo in cui l'output supera il punto di riferimento desiderato durante la risposta transitoria.Ridurre la sovra-risoluzione migliora la stabilità e le prestazioni del sistema. Varie tecniche di progettazione possono essere impiegate per ridurre al minimo il sovraccarico, spesso comportando modifiche ai parametri del controller o alle dinamiche di sistema.

Controllo Proportional-Derivativo (PD)

Il controllo PD aggiunge un termine derivato al controller proporzionale, che aiuta le oscillazioni di dimpen e riduce il overshoot.

Dato un sistema con funzione di trasferimento G(s) = 1 / (s^2 + 2ζω ns + ω n^2), la scelta di guadagni PD appropriati può diminuire significativamente in eccesso.

Compensazione dei lead

I compensatori di piombo migliorano la risposta transitoria aggiungendo il piombo di fase, che aumenta l'umidità del sistema. Questa tecnica riduce efficacemente il tempo di sovra-risoluzione e di impostazione.

G c(s) = (τs + 1) / (ατs + 1), dove α < 1.

Esempio numerico: l'utilizzo di un compensatore di piombo con τ = 0,1 e α = 0,5 può diminuire il superamento del 20% al di sotto del 10% in un determinato sistema.

Regolazione del guadagno di feedback

La regolazione del guadagno di feedback in un sistema di controllo proporzionale influenza il overshoot. I guadagni più bassi tendono a ridurre la risoluzione eccessiva, ma possono rallentare la risposta.

Esempio numerico: Ridurre il guadagno proporzionale da 10 a 5 in un sistema è diminuito in eccesso dal 15% al 7%, con un leggero aumento del tempo di crescita.

Conclusioni

Le tecniche di implementazione come il controllo PD, il risarcimento del piombo e la regolazione del guadagno possono ridurre efficacemente i sovraccarichi nei sistemi di controllo.