Después de que el sistema ha sido linealizado, un diagrama de bloques sistema que utiliza la transformada de Laplace (LT) técnicas para el control de realimentación de la velocidad del vehículo puede ser construido. La ecuación diferencial puede ahora ser llevado a la s-Dominio tomando la transformada de Laplace (LT) de ambos lados.

Tomando el LT de todas las cantidades de dominio de tiempo produce correspondiente s-cantidades de dominio. De especial interés la LT del término derivado, bajo condiciones iniciales nulas, se traduce en s veces la cantidad transformada y el LT de una función escalón es 1 /s:

Por último se puede resolver

en cuanto a la entrada del acelerador

y el inicio colina g # 952-:

La reescritura ecuación final a la derecha, identifica lo que se conoce como el planta, en este caso la función del sistema linealizado para la dinámica del vehículo, junto con la perturbación g # 952- plazo debido a la aparición colina en t = 0. Nota la perturbación entra en la planta sin la inclusión del término de ganancia v_max/T.

El diagrama de bloques del sistema, incluyendo una controlador para conducir la posición del acelerador y un sensor a la retroalimentación de la velocidad del vehículo, se muestra en la figura.

El delta subíndice se ha caído en las señales W(s) Y V(s) Con el entendimiento de que estas cantidades representan desviaciones del acelerador y la velocidad de distancia de los ajustes nominales del acelerador y la velocidad, respectivamente. Para el controlador, se usa un (PI) bloque de construcción proporcional-integral, con constantes de ganancia K_p para la ruta y proporcional K_yo para la ruta integral. Este controlador es bastante común en los sistemas de control.

Nota en un controlador PI las funciones proporcional e integral están en paralelo.

La entrada es diagrama de bloques R(s), Que es el de LT r(t), La entrada de comandos para el control de crucero. La entrada del comando representa la entrada del usuario, que es establecer la velocidad deseada del vehículo a v₀ mph.

Lo que queda es encontrar la función del sistema de circuito cerrado H(s) = V(s) / R(s). Se empieza desde la función del sistema en lazo abierto, G₀(s), Que es el producto de la s-funciones del sistema de dominio en cascada desde la entrada hasta la salida, con la retroalimentación eliminado y la perturbación se establece en cero:

Con el sensor de velocidad de realimentación conectada, la salida V(s) Solo es [R(s) - V(s)] En la salida de verano (a la izquierda) veces G₀(s). Resolviendo para la relación V(s) /R(s) Le da la respuesta a lazo cerrado:

donde a la derecha G₀(s) Se insertan y las siguientes sustituciones hechas:

los forma estándar por un denominador de segundo orden es

dónde # 969-_n es el frecuencia natural en rad / s y z es el factor de amortiguamiento. Igualando los términos entre los dos resultados denominadores de las ecuaciones de diseño

Para estudiar el impacto de la aparición colina en el control de crucero, lo que necesita la función del sistema que relaciona la señal de error E(s) A la entrada de perturbación # 920- (s) cuando R(s) = 0. Trabajar desde V(s) Inicialmente,

Porque E(s) = -V(s) cuando R(s) = 0 (cero porque la desviación comando es cero por hipótesis), el resultado anterior se cumple para E(s) Con un cambio de signo. La función de Python personalizada cruise_control (wn, zeta, T, vcruise, vmax, tf_mode) calcula la función del sistema B y un coeficiente de matrices para H(s), E(s) / # 920- (s), E(s) / R(s), Y W(s) / R(s). Acceder a la función en el módulo ssd.py.

Diagrama de bloques

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Dominio del tiempo

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