Active disturbance rejection control
ಸಕ್ರಿಯ ಅಡಚಣೆ ನಿರಾಕರಣೆ ನಿಯಂತ್ರಣವು (ಅಥವಾ ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ.) ಅಜ್ಞಾತ ಚಲನಶೀಲತೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಬಳಸುವ ಮಾದರಿ-ಮುಕ್ತ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಯಾವುದೇ ಓವರ್ಶೂಟಿಂಗ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗದಂತೆ ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಎದುರಿಸುವ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಡವಳಿಕೆಯ ಅಂದಾಜು ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅಗತ್ಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಶಾಶ್ವತ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಮೋಟರ್ಗಳು, ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಮತ್ತು ರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್ಗಳ ನಿಯಂತ್ರಣದಂತಹ ಅನೇಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಪಿಐಡಿ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ರೋಬೋಟ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಜಂಟಿ ಚಲನೆಗಾಗಿ ಬ್ರಷ್ ರಹಿತ ಮೋಟರ್ಗಳ ನಿಖರವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ರೋಬೋಟ್ ರಚನೆಗಳು ಅನಗತ್ಯ ಕಂಪನಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಬಹುದು, ಪಿಐಡಿ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಿಗೆ ಸವಾಲು ಹಾಕಬಹುದು. ವಿವರವಾದ ಮಾದರಿಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಅಡಚಣೆಯ ಅಂದಾಜು ಮತ್ತು ಪರಿಹಾರದ ಮೂಲಕ ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅಡಚಣೆ ನಿರಾಕರಣೆ ದೃಢತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕಾದ ಮೂಲ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗಣಿತದ ವಿವರಣೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಕೆದಾರರು ಸೇರಿಸದ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮತ್ತು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಸ್ಥಿತಿ ವೇರಿಯೇಬಲ್ನೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮಾದರಿಯ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಈ ವರ್ಚುವಲ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು (ಮಾದರಿ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಅಡಚಣೆಗಳ ಅಜ್ಞಾತ ಭಾಗದ ಮೊತ್ತ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಒಟ್ಟು ಅಡಚಣೆ" ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ವಿಸ್ತೃತ ಸ್ಥಿತಿ ವೀಕ್ಷಕನೊಂದಿಗೆ ಆನ್ಲೈನ್ನಲ್ಲಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಾವರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ನಿಜವಾದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಂಕೇತದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸರಿದೂಗಿಸಲಾಗುವುದರಿಂದ ಈ ಅಡಚಣೆ ನಿರಾಕರಣೆ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು ಬಳಕೆದಾರರಿಗೆ ಪರಿಗಣಿಸಲಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸರಳವಾದ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿಗಣಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಆಪರೇಟರ್ಗೆ ಬೇಸ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ನಿಖರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿವರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ; ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಅಜ್ಞಾತ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಬೇಸ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ನಲ್ಲಿನ ಆಂತರಿಕ ಅಡಚಣೆಗಳಾಗಿ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ನಿಯಂತ್ರಣ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪ ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆಃ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯೇಟರ್, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ದೋಷ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೃತ ಸ್ಥಿತಿಯ ವೀಕ್ಷಕ. ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯ ಜಾಗತಿಕ ಒಮ್ಮುಖವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಹು-ಇನ್ಪುಟ್ ಬಹು-ಔಟ್ಪುಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಒಂದು ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ. ಈ ಕೆಳಗಿನ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವನ್ನು ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯ ಔಟ್ಪುಟ್-ಫಾರ್ಮ್ ರಚನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆಃ ದೋಷ-ರೂಪ ರಚನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯ ವಿಶೇಷ ರೂಪವೂ ಇದೆ, ಇದನ್ನು ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯನ್ನು ಪಿ. ಐ. ಡಿ. ಯಂತಹ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯೇಟರ್ನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ ರೆಫರೆನ್ಸ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಅಸ್ಥಿರ ಪ್ರೊಫೈಲ್ ಅನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದು, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪಿಐಡಿ ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಸೆಟ್ ಪಾಯಿಂಟ್ನಲ್ಲಿ ಹಠಾತ್ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವುದು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯೇಟರ್ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಬದಲು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಏಕೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಪಿಐಡಿ ನಿಯಂತ್ರಕದ ವ್ಯುತ್ಪನ್ನ ಪದದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸಂಭವನೀಯ ಶಬ್ದ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸಹ ತಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ. ಎಕ್ಸ್ಟೆಂಡೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಅಬ್ಸರ್ವರ್ (ಇಎಸ್ಒ) ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಬಾಹ್ಯ ಅಡಚಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಅಜ್ಞಾತ ಮಾದರಿಯ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಗಾ ಇಡುತ್ತಾನೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯು ಅಡಚಣೆಯ ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿಲ್ಲ. ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಇ. ಎಸ್. ಓ. (ಎನ್. ಇ. ಎಸ್. ಓ.) ಎಂಬುದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಇ. ಎಸ್. ಓ. ನ ಉಪಪ್ರಕಾರವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಔಟ್ಪುಟ್ ಅಂದಾಜು ದೋಷದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ನಿರಂತರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಎನ್ಇಎಸ್ಒಅನ್ನು ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ವೀಕ್ಷಕರಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಇಬ್ಬರೂ ಔಟ್ಪುಟ್ ಅಂದಾಜು ದೋಷದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ (ರೇಖೀಯ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೃತ ವೀಕ್ಷಕರಲ್ಲಿರುವಂತೆ ರೇಖೀಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಕಿಂತ). ಸ್ಲೈಡಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ವೀಕ್ಷಕನ ಸ್ಥಗಿತವು ಮೂಲದಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಎನ್ಇಎಸ್ಒನ ಸ್ಥಗಿತವು ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ದೋಷ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ದೋಷ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪಿಐಡಿ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಂತರ್ಜ್ಞಾನವು ಅದರ ದೋಷ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಸರಳತೆಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯ ದೋಷ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಪಿ. ಐ. ಡಿ. ಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಮೂಲ ಕೃತಿಗಳನ್ನು ಎ. ಡಿ. ಆರ್. ಸಿ. ಯನ್ನು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪಿ. ಐ. ಡಿ. ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೂಕದ ಸ್ಥಿತಿಯ ದೋಷಗಳನ್ನು ರೇಖೀಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಮ್ಯಾಟ್ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಅಡಚಣೆ ನಿರಾಕರಣೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅನುಷ್ಠಾನ. ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಿದ್ಧಾಂತ