応答時間は、マイクロコントローラベースの制御システムの重要なパラメータです。システムが変化に素早く反応し、パフォーマンスと安定性に影響を及ぼす方法を決定します。応答時間の正確な計算は、効率的な制御システムの設計と、必要な仕様を満たすことができます。

応答時間を理解する

制御システムの応答時間は、入力変化とシステムの出力が目的のレベルまたは状態に達する間に持続します。 信号処理、計算、および作動のために取られた時間が含まれています。 要因の影響応答時間は、処理速度、センサーレイテンシ、およびアクチュエータ応答を含みます。

応答時間計算

計算は、システムの移動関数やステップ応答を分析することを含みます。単純なシステムでは、システムの時間定数(τ)を使用して応答時間が近似することができます。応答時間(T r)は、多くの場合、次のように推定されます。

T r ≈ 4τ

マイクロコントローラシステムでは、応答時間もサンプリング速度と処理遅延に依存します。トータル応答時間は、以下のような推定できます。

[T response = T processing + T sampling + T actuation]

実用的測定

応答時間を実際に測定するために、システムにステップ入力を適用し、オシロスコープまたはデータ取得システムを使用して出力を録音します。出力が最終値の特定のパーセンテージ(一般的に90%)に達した場合に、入力から時間を測定します。これは、帝国応答時間を提供します。

インフォメーション

  • システムの移動機能かステップ応答を理解して下さい。
  • 一定時間(τ)を計算または推定します。
  • 処理、サンプリング、および演算遅延を含む。
  • 検証のために実用的な測定を使用します。