The use of the Scilab software with a RTAI extension for prototyping a temperature controller of the thermal biomass processing installation

• Autorzy: Wiśniewski D. , Hałacz J. , Wójcik M.

Identyfikatory

DOI

10.14654/ir.2014.152.099

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie oprogramowania Scilab z nakładką czasu rzeczywistego RTAI do prototypowania regulatora temperatury instalacji do termicznego przetwarzania biomasy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the paper was to design and test various variants of the thermal biomass processing controllers. The process took place in a batch reactor consisting of a metal chamber into which thermal energy was supplied through a diaphgram with the use of a 2 kW power ceramic band heater. The chamber of the reactor along with the heater was thermally insulated. A classic solution of a PID controller and its variety - a robust PID controller, resistant to the object parameters fluctuations was selected for tests. The Linux Debian system and the SciCosLab environment, consisting of graphic SciCos environment were used for the operation of the stand. The system kernel was modified for operation in real time through a RTAI module (Real Time Application Interface). Analysis of the results shows that, a robust controller ensures better quality, which besides a shorter time of response, behaves better in case of the object parameters fluctuations.

PL

Celem pracy było zaprojektowanie i przetestowanie różnych wariantów sterowników procesu termicznego przetwarzania biomasy. Proces odbywał się w reaktorze wsadowym składającym się z metalowej komory do której poprzez przeponę dostarczana była energia cieplna za pomocą grzałki ceramicznej opaskowej o mocy 2kW. Komora reaktora wraz z opasującą ją grzałką była zaizolowana termicznie. Do testów wybrano klasyczne rozwiązanie regulatora PID oraz jego uodpornioną na zmiany parametrów obiektu odmianę – regulator odporny PID. Do obsługi stanowiska, wykorzystano system Linux Debian oraz środowisko SciCosLab, w którego skład wchodzi środowisko graficzne SciCos. Jądro systemu zostało zmodyfikowane do pracy w czasie rzeczywistym poprzez moduł RTAI (Real Time Application Interface). Analiza wyników wskazuje, iż lepszą jakość regulacji zapewnia regulator odporny, który poza szybszym czasem odpowiedzi, lepiej się zachowuje w przypadku zmian parametrów obiektu.

Słowa kluczowe

EN

reactor; thermal processing; identification; temperature control; PID; robust controller; Scilab

PL

reaktor; przetwarzanie termiczne; identyfikacja; regulacja temperatury; PID; regulator odporny; Scilab

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 18, No. 4
• Strony: 241--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewski D.

• Department of Electrical Engineering, Power Industry, Electronics and Automatics University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul. Oczapowskiego 11,10-719 Olsztyn

autor

Hałacz J.

• Department of Electrical Engineering, Power Industry, Electronics and Automatics University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul. Oczapowskiego 11,10-719 Olsztyn

autor

Wójcik M.

• Department of Electrical Engineering, Power Industry, Electronics and Automatics University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul. Oczapowskiego 11,10-719 Olsztyn

Bibliografia

• Bronsztejn, I.N.; Siemiendiajew K.A.; Musiol, G.; Muhlig, H. (2009). Nowoczesne kompendium matematyki. Warszawa, PWN, ISBN 83-01-14148-4.
• Brzózka, J. (2002). Regulatory cyfrowe w automatyce. Warszawa, MIKOM, ISBN 83-7279-238-0.
• Brzózka, J. (2006). Regulatory i układy automatyki. Warszawa, MIKOM, ISBN 83-7279-380-8.
• Bucher, R.; Mannori, S.; Netter, T. (2008). RTAI-Lab tutorial: Scilab, Comedi, and Real-time control, Pozyskano z: https://www.rtai.org/RTAILAB/RTAI-Lab-tutorial.pdf.
• Bucher, R.; Mannori, S.; Netter, T. (2010). RTAI-Lab tutorial: Scicoslab, Comedi, and Real-time control, Obtained from: http://robertobucher.dti.supsi.ch/bucherdl/RTAI-Lab-tutorial.pdf.
• Campbell, S.L.; Chancelier J.P.; Nikoukhah R. (2006). Modeling and Simulation in Scilab/Scicos. New York, Springer, ISBN: 978-0-387-27802-5.
• Łysakowska, B.; Mzyk, G. (2005). Komputerowa symulacja układów automatycznej regulacji w środowisku MATLAB/Simulink, Wrocław, OWPW, ISBN 83-7085-854-6.
• Ogata, K., (2002). Modern control engineering. New Jersey, Pearson Education International, ISBN 0-13-043245-8.
• Orzydłowski, M.; Łobodziński, W. (2001). Identyfikacja obiektów cieplnych metodami czasowymi i częstotliwościowymi dla celów regulacji. Pomiary Automatyka Kontrola, 3, 12-14.
• Palczewski, J.. Matematyka stosowana. Optymalizacja II. Warszawa, Uniwersytet Warszawski, 2014. Obtained from: http://mst.mimuw.edu.pl/wyklady/op2/wyklad.pdf.