The Use of Gutkov's Correction Element in a Control System

Korektor Gukowa jest liniowym układem dynamicznym o transmitancji: Kkor(s) = K0 + K1exp(-stn) +…+ Kn(-stn) i parametrach tak dobranych, by wydatnie skrócić procesy przejściowe zachodzące w korygowanym obiekcie. Był z zasady przewidziany dla korekcji dynamiki torów pomiarowych mających śledzić chwilowe zmiany sygnału wejściowego. W technice cyfrowej daje się on łatwo realizować i jak się wydaje warto podjąć próbę zastosowania go w technice regulacji automatycznej, zwłaszcza w przypadku regulowanych obiektów wieloinercyjnych. Parametry korektora należy dobrać w taki sposób, by pozornie r-krotnie skrócić każdą ze stałych czasowych obiektu, a uzyskaną transmitancję zastępcza zespołu: korektor – obiekt regulacji przedstawić jako model Strejca, dla którego znane są zasady doboru nastaw regulatorów P, PI, PD lub PID. Ponieważ zastępcza dynamika zespołu: korektor – obiekt regulacji jest już „łatwa”, wolno się spodziewać, że wystarczy zastosowanie prostego regulatora typu I dla uzyskania efektów równie dobrych, jeśli nie lepszych niż w przypadku obiektu bez korekcji i regulatora PID. W artykule podano potrzebne zależności matematyczne oraz przedstawiono wyniki symulowanych eksperymentów.The Gutkov's corrector is described by the transfer function: Kkor(s) = K0 + K1exp(-stn) +…+ Kn(-stn). The choice of its parameters is aimed at shortening of transient states in the corrected system (plant). The primary applications of Gutkov's correctors where those connected with the correction of the measuring systems dynamics. The digital implementation of Gutkov's corrector does not seem to be difficult task. That is why it can be applied in control algorithms for contemporary control systems, especially for the control of multi-inertia plants. The properly chosen parameters of the corrector should yield the "apparent" r-times shortening the plant time constants. For the obtained transfer functions representing plant and corrector one can find respective Strejc's model and tune controllers according to widely known rules adjusted to tuning of P, PI, PD and PID controllers for this type of resultant plant dynamics. The resultant dynamics of the system composed of the plant and corrector can be treated as "easy" one. That is why applying the simple I-type controller should induce the same quality of control as in the case of an uncorrected plant under PID controller action. The paper presents respective mathematical formulae as well as the exemplary results of simulations