antiwindupfunktioner

Antiwindupfunktioner är tekniker inom reglerteknik som syftar till att motverka integratorwindup i reglerkretsar med begränsade aktuatorer. När en aktuatör når mättnadsområdet fortsätter felintegralen att ackumuleras, vilket ofta leder till övershoot, långsam återhämtning och försämrad prestanda när mättnaden upphör. Genom antiwindupåtgärder begränsas eller återförs integratorns påverkan så att systemet behåller stabilitet och snabbare återgår till önskad bana.

De vanligaste strategierna inkluderar passiv antiwindup, back-calculation och konditionell integration. Passiv antiwindup minskar integratorns effekt när utsignalen är saturerad, till exempel genom att justera integratorns tidskonstant eller förstärkning. Back-calculation använder skillnaden mellan den önskade reglersignalen och den faktiska satsade utsignalen för att mata tillbaka ett kompensationssignal till integratorn, vilket bromsar windup. Konditionell integration avstänger helt integratorn när saturation råder. Tracking antiwindup låter integratorn följa regulatorutgången i en kontrollerad takt. Mer avancerade metoder är optimerings- eller modellbaserade antiwindupstrategier som tar hänsyn till systemdynamik och begränsningar.

Användningsområden finns inom industriell automation, motorstyrning, process- och kemisk reglering samt flyg-, bil- och robotapplikationer. Valet av metod beror på systemets linearitet, närvaro av nonlineariteter och krav på snabb återhämtning samt stabilitetssäkerhet. En väl tillämpad antiwindupfunktion minskar integratorwindupens påverkan på övershoot och svarstid utan att äventyra systemets stabilitet.