Tidskonstantanpassning

Tidskonstantanpassning är en process där man arbetar med att ändra eller anpassa tidskonstanten i ett dynamiskt system så att det uppnår önskat transient svar och stabilitet. Tidskonstanten, ofta betecknad tau, är ett mått på hur snabbt systemet svarar på förändringar i inloppet. För ett första ordningens system beskrivet av y' = -(1/tau) y + (K/tau) u är tau central för hur snabbt svaret utvecklas och när systemet närmar sig sitt steady-state.

Metoderna för tidskonstantanpassning kan vara både fysiska och reglertekniska. Den fysiska vägen innebär förändringar av systemets dynamik, till exempel genom att lägga till eller modifiera filter, justera aktordynamik, eller ändra systemets massa eller inertian. Regleringstekniskt kan man använda kompensatorer eller omreglerning för att påverka den upplevda tidskonstanten i sluten loop. En lead-kompensator minskar den upplevda tidskonstanten och snabbar upp svaret, medan en lag-kompensator ökar den för ökad robusthet. I digital kontroll och adaptiv kontroll används ofta systemidentifikation för att uppskatta plantans tidskonstant och sedan uppdatera kontrollparametrarna i realtid.

Användningen av tidskonstantanpassning är vanlig inom process- och reglerteknik där krav på snabbhet, översvängning och stabilitet varierar med driftförhållanden. Praktiska överväganden inkluderar noggrannhet i modellen, icke-linjäritet, mättnad i aktorer och störningar, vilka kan begränsa hur mycket tidskonstanten kan förändras utan att äventyra stabiliteten.

Se även: kontrollteori, tidskonstant, lead- och lagkompensator, adaptiv kontroll.