Comparative robustness analysis of two coal preparation technological systems to process disturbances

• Autorzy: Kaula R.

Warianty tytułu

PL

Analiza porównawcza odporności dwóch układów technologicznych przeróbki węgla na zakłócenia procesowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the basic tasks attributable to supervisory control systems is the aim to reach maximum efficiency of production processes. Therefore objectives of the supervisory control can be considered as searching for the most favourable operating conditions (a operating point) of the system with consideration of anticipated dominant tasks and predictions of average values for disturbances. The operating point is determined by averaged values of input and output process variables. Therefore it is the robustness of system parameters to disturbances in the optimum operating point that decides on practical effects of optimization processes. The set of factors deciding on robustness degree of quantitative and qualitative parameters of products from coal preparation processes includes but is not limited to the following: selection of the technological structure, the objective function of the control process along with its boundaries as well as disturbances that are related to settings of decisive parameters within the system along with variability of raw coal characteristic parameters. In order to improve control robustness for systems with substantial nonlinearities (as in case of coal preparation systems) it is necessary to analyse disturbances occuring in the optimum set-point of the system. This paper presents comparative sensitivity analysis of two technological system for robustness problems of performance index of the supervisory control to process disturbances.

PL

Jednym z podstawowych zadań systemów sterowania nadrzędnego jest maksymalizacja efektywności produkcji. Zadania sterowania nadrzędnego sprowadza się do poszukiwania najkorzystniejszego punktu pracy układu w odniesieniu do przewidywanych zadań nadrzędnych i prognoz wartości średnich zakłóceń. Punkt pracy określają uśrednione wartości wejść i wyjść procesowych. O praktycznych efektach optymalizacji procesów decyduje zatem odporność parametrów układu na zakłócenia w optymalnym punkcie pracy. Do czynników decydujących o stopniu odporności parametrów ilościowych i jakościowych produktów w procesach przeróbki węgla zaliczamy: wybór struktury technologicznej (technologii produkcji), funkcję celu sterowania wraz z ograniczeniami, a także zakłócenia związane z nastawami parametrów decyzyjnych układu oraz zmienność charakterystyk węgla surowego. Aby zwiększyć niezawodność sterowania obiektów o istotnych nieliniowościach (jak w przypadku układów przeróbki węgla), konieczne jest prowadzenie analizy zakłóceń w optymalnym punkcie pracy układu. W artykule przedstawiono analizę porównawczą, dwóch struktur technologicznych, dotyczącą zagadnień odporności wskaźnika jakości sterowania nadrzędnego tych układów na zakłócenia procesowe.

Słowa kluczowe

EN

coal preparation technological system; supervising control; sensitivity analysis; process disturbances

PL

układ technologiczny przeróbki węgla; sterowanie nadrzędne; analiza wrażliwości; zakłócenia procesowe

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, no 4
• Strony: 761--773
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kaula R.

• Department of Electrical Engineering and Control in Mining, Faculty of Mining and Geology, Silesian University of Technology, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 2a, Poland

Bibliografia

• Blaschke W., Mokrzycki E., Blaschke S.A., Grudziński Z., Karcz A., Blaschke Z., Jaworski A., 1991. System cen na węgiel kamienny. Przegląd Górniczy, nr 2, s. 18-26.
• Bubnicki Z., 2002. Teoria i algorytmy sterowania. Metody statystyczne i obliczeniowe. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• Cierpisz S., 1980a. Automatyzacja procesów przeróbki mechanicznej węgla. Wydawnictwo "Śląsk", Katowice.
• Cierpisz S., 1980b. Maksymalizacja produkcji w systemach wzbogacania i tworzenia mieszanek węgla. Archiwum Górnictwa, t. 25, z. 1, s. 107-124.
• Cierpisz S., 1996. Zmienność zawartości popiołu w składnikach mieszanki węgla. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, nr 3 (309), s. 20-25.
• Cierpisz S., 1997. Zakłócenia w układach sterowania produkcji mieszanek węgla. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, nr 3 (320), s. 28-33.
• Couch G.R., 1996. Coal preparation - automation and control. IEA Coal Research, London.
• Kalinowski K., Walaszek-Babiszewska A., 1983. Sterowanie procesu wzbogacania węgla. Skrypt Uczelniany Politechniki Śląskiej nr 1124 (cz. II), Gliwice.
• Kaula R., 2009. Zastosowanie analizy wrażliwości w zagadnieniach sterowania nadrzędnego procesów przeróbki węgla. Monografi a Nr 246, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• Kaula R., Pielot J., 2003. Metoda wyznaczania optymalnej struktury sterowań układów technologicznych przeróbki węgla. Monografi a Nr 47, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice.
• Kaula R., Pielot J., 2004. Sposób optymalnego sterowania układów technologicznych przeróbki węgla. Sprawozdanie projektu badawczego KBN 5T12A04123, Gliwice.
• Kaula R., Pielot J., 2005a. Zagadnienia sterowania produkcją w układzie technologicznym procesów przeróbki węgla. Archives of Mining Sciences, Vol. 50, No 1, p. 69-100.
• Kaula R., Pielot J., 2005b. Zastosowanie analizy wrażliwości w układzie technologicznym procesów przeróbki węgla. Archives of Mining Sciences, Vol. 50, No 2, p. 209-225.
• Kaula R., Pielot J., 2005c. Sposób doboru optymalnych wielkości sterujących układu technologicznego procesów przeróbki węgla. Archives of Mining Sciences, Vol. 50, No 3, p. 343-369.
• Niederliński A., 1983. Systemy i sterowanie. PWN, Warszawa.
• Trybalski K., 1996. Optymalizacja w przeróbce kopalin. Archives of Mining Sciences, Vol. 41, No 3, p. 371-392.