Układ regulacji o 2 stopniach swobody dostosowany do sterowania obiektami o dużych opóźnieniach

• Autorzy: Kula K.

Warianty tytułu

EN

2 DOF control system directed for processes with long dead-time

• Konferencja: XXVII cykl seminarów zorganizowanych przez PTETiS Oddział w Gdańsku ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE 2017 (XXVII; 2017; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiona została koncepcja układu sterowania obiektami o dużych opóźnieniach względnych. W jego skład wchodzi układ regulacji bezpośredniej oraz blok funkcyjny odpowiedzialny za dostrojenie regulatorów. Układ regulacji zawiera ponadto predyktor Smitha. Funkcję kompensowania wpływu zakłóceń oddziałujących na obiekt spełnia układ regulacji z modelem wewnętrznym IMC o strukturze pozwalającej na odsprzężenie toru śledzenia wartości zadanej i tłumienia wpływu zakłóceń, a tym samym na niezależne kształtowanie odpowiedzi układu na te sygnały wejściowe. Dla potrzeb dostrojenia układu w zależności od własności obiektu jak i wymagań stawianych projektowanemu układowi regulacji, opracowana została metoda doboru nastaw regulatorów. Dla zobrazowania możliwości tego układu przeprowadzone zostały badania symulacyjne.

EN

The paper presents a concept of a control system of time-delayed processes. It is based on the use of a dead-time compensator. For better disturbance rejection capability the control system is extended to cascade structure. This role plays a controller with internal model that is designed as two dimensions of freedom (2 DOF) system. Thanks to them the controller can be tuned independently. This makes it possible to get better ability to compensate the influence of disturbances. With the introduction to the control system \a model of the plant, that can be identified on-line using the relay-method, the system adopts to the time-varying conditions. For estimation of second order plus dead time (SOPDT) model of both parts of the plant a new method of identification is developed. To set the parameters of the master controller a method of direct synthesis is used. This allowed to achieve all control performance requirements that are formulated in form of reference transfer function.

Słowa kluczowe

PL

kompensator czasu opóźnienia; układ kaskadowy; IMC; układ regulacji o 2 stopniach swobody

EN

dead time compensation; cascade control; IMC; two-degree-of-freedom 2 DOF control system

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 57
• Strony: 61--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kula K.

• Akademia Morska w Gdyni tel: [phone]

Bibliografia

• 1. Smith, O. J.: A controller to overcome dead time, ISA transactions, vol. 6, 1959,No. 2, s. 28-33
• 2. Mataušek, M.R., Micic, A.D.: (1996), A modified Smith Predictor for controlling a process with integrator and long dead-time, IEEE Transactions of Automatic Control, 44, s.1199-1203.
• 3. Normey-Rico, J.E., Camacho, E.F.: Dead-time compensators: A survey, Control Engineering Practice, 16, 2008, s.407-428.
• 4. Kaya, I.: Improving performance using cascade control and a Smith predictor, ISA Transactions, 2001, 40.3, s. 223-234
• 5. Morari M., Zafiriou E., Robust process control, Englewood Cliffs, NJ Prentice Hall, 1989 ISBN-13: 978-0137821532
• 6. Liu, T., Gu, D., Zhang, W.: Decoupling two-degree-offreedom control strategy for cascade control systems. Journal of Process Control, 2005, 15, s.159–167
• 7. Åström, K.J., Hägglund, T. (1984). Automatic tuning of simple regulator with specificatio on phase and amplitude margins. Automatica, 20(5), s.645-651.
• 8. Kaya, I.: Autotuning of a new PI-PD Smith predictor based on time domain specifications. ISA Transactions, 42, 2003, s. 559-575
• 9. Kaya I., Atherton D.P.: Parameter estimation from relay autotuning with asymmetric limit cycle data, Journal of Process Control 11,2000, s.429-439
• 10. Ramakrishnan V.,Chidambaram M.: Estimation of a SOPTD transfer function model using a single asymmetrical relay feedback test, Computers & Chmical Engineering 27, 2003, s. 1779-1784
• 11. Majhi, S., Atherton, D.P.: Autotuning and controller design for processes with small time delays, IEE Proceedings Control Theory and Applications, 1999, 146(3), s. 415-421
• 12. Kula K.S.: Wykorzystanie metody przekaźnikowej do sformułowania modelu Kupfmüllera, Aktualne problemy automatyki i robotyki, 2014, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, s. 168-175
• 13. Majhi, S., Atherton, D.P.: Obtaining controller parameters for a new Smith predictor using autotuning, Automatica, 36, 2000, s. 1651-1658.
• 14. Abbas A. : A new set of controller tuning relations, ISA Transaction , 36 No 3, 1997, s. 183-187

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).