ПИД с ПОС?, убирать или оставить? Опции

[_Ivana]

Здравствуйте. Пытаюсь промоделировать механическую конструкцию, балансирующую за счет маятника-противовеса, управляемого двигателем с редуктором. Есть модель в симулинке, играюсь с ней. Датчика обратной связи 2 - гироскоп на конструкции, дающий угловую скорость, и энкодер на двигателе, дающий угол отклонения противовеса от условного нуля. Мне советовали взять линейную комбинацию невязок с каждого датчика и завести ее на общий ПИД, с выхода которого брать сигнал управления двигателем. Но я для расширения возможностей подаю сигнал с каждого датчика на свой ПИД со своими коэффициентами, а уже сумму выходов ПИД-ов использую в качестве сигнала управления. Подобрал коэффициенты, модель устойчиво балансирует, переваривает достаточно сильные шумы датчиком, люфт редуктора привода, импульсные и шумовые механические воздействия и толчки, скачкообразную смену уставки угла балансира и т.п., сносно выходит на заданную уставку. Но меня немного смущает то, что коэффициенты при пропорциональной и интегральной составляющих ПИДа энкодера получились разных знаков, то есть по одной ветке обратной связи у меня получилась ПОС. Причем, пока все мои попытки от нее избавиться приводят к ухудшению качества управления. Я встречался с электрическими схемами устойчивых усилителей, в которых ПОС была оправдана и компенсировалась более глубокой ООС, но в данном случае я подозреваю, что можно реализовать управление оптимальнее, убрав ПОС.
Что скажете, доктора? Файл модели в симулинке могу предоставить.

[_Ivana]

Спасибо за то что вникли и так подробно отвечаете. по пунктам:
1) насчет группировки модели по блокам - скорее всего вы правы, это первая модель в симулинке, с которой я экспериментирую, и то изначально мне дали готовую основу, а я уже пытаюсь ее шлифовать. Но имхо пока модель аналоговая, разделение на блоки не принципиально, хотя и удобно.
2) это тоже не принципиально. датчик вообще будет давать попугаи в секунду или количество щелчков энкодера на оборот, после него все равно будет усилитель (неважно, аналоговый или цифровой), который приводит значения к условному уровню. Можно и без этих усилителей, сразу в ПИДы коэффициенты соответствующие выбирать
3) множители также не принципиальны, см. п. 2. выбраны в модели исключительно для подбора коэффициентов ПИДов в районе 1-цы.
4) люфт "сигнальный", да механического так и не нашел в сим-меканикс, может плохо искал. Но для качественной картины устойчивости при люфте такой сигнальный люфт более менее подходит. Все лучше, чем ничего
5) Трения нет, хотя его можно добавить, это вроде можно найти в компоненте. Вопрос в том, насколько точно моделировать. По хорошему, надо добавить еще тряску земли (в вариантах "на столе" и "на полу вагона метро"), ветер, жесткость конструкции и т.п. Но повторюсь, мне хотелось получить некую качественную картину, проверить ее на тех воздействиях, что я смогу смоделировать (шумы датчиков, люфт привода (пусть и сигнальный). тряску шумом и импульсами за верхнюю часть конструкции, скачок сигнала уставки) - и посмотреть, хорошо ли моя ПИД-модель переваривает эти воздействия. Чтобы оценить. реализуется ли она в железе в принципе.
6) Динамики двигателя тоже нет Двигатель сам по себе сложная система для моделирования, автор модели (исходной) применяет вместо него актуатор, т.е. просто интерфейс между сигнальной и механической частью. Конечно далеко от идеала, но надеюсь в грубом приближении должно сойти.

1) по фильтру в канале задания уставки понял, попробую, сначала думал вы предлагаете фильтр в канале управления.
2) про коэффициенты и размерности выше писал и продолжаю думать что это не принципиально. Все равно все решается коэффициентами ПИДов.

А вот с ПОС так и непонятно. Хотя только что посмотрел выходы сигналов с двух ПИД-ов и их сумму, картинка производит впечатление, но хорошо это или плохо и что делать дальше пока не понял.