Realizacja adaptacyjnego algorytmu wstecznego całkowania w układzie sterowania poziomem cieczy

• Autorzy: Jastrzębski M. , Król J.

Warianty tytułu

EN

Realization of adaptive backstepping algorithm in level control system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy realizacji adaptacyjnego algorytmu wstecznego całkowania w czasie rzeczywistym, w układzie sterowania o konfiguracji rozproszonej. Przedstawiono ideę, rozwój oraz strukturę adaptacyjnego algorytmu wstecznego całkowania (ang. adaptive backstepping). Wyprowadzono prawo sterowania i zamieszczono badania symulacyjne dla zadania stabilizacji poziomu cieczy w kaskadowo połączonym układzie zbiorników. Wyniki otrzymane w układzie rzeczywistym pokazują efektywność działania zrealizowanego algorytmu i potwierdzają celowość jego implementacji na regulatorze DCS.

EN

The paper presents results of implementation of an adaptive backstepping algorithm for controller design in a distributed control system (DCS). The first part (Section 1) describes the idea the of adaptive backstepping algorithm [7, 8]. The next section presents the controlled system described by Eqs. (1, 2) (Fig. 1) and a control algorithm (3-16) stabilizing the liquid level x2 on setpoint y. The Lyapunov method was used for deriving control laws. The complete control algorithm with parameter adaptation rules for adjustment of the valves characteristics (Fig. 2) is given by (17-22, 24). Parameters k1 and k2 used in the algorithm were tuned in Simulink. The simulation results are shown in Figs. 3, 4. The real time results (Figs. 5, 6) prove the algorithm effectiveness and confirm usability of its implementation in a DCS controller. The Simulink file, the control program for a controller VE3006 realized in the environment DeltaV (fhx) and screen shots showing that implementation of the described control is not a difficult task, are available at: http://zts.p.lodz.pl/zasoby/marcinjastrzebski/pak2011.zip.

Słowa kluczowe

PL

adaptacyjny algorytm wstecznego całkowania; rozproszony system sterowania (DCS)

EN

adaptive backstepping; distributed control system; DCS

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 3
• Strony: 284--287
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Jastrzębski M.

autor

Król J.

• Instytut Automatyki, Zakład Teorii Sterowania, Politechnika Łódzka, ul. B. Stefanowskiego 18/22, 90-924 łódź,

Bibliografia

• [1] Marcos M., Estevez E.: Formal Modelling of Industrial Distributed Control Systems, 2005.
• [2] Lewis R.: Design of distributed control systems in the next millennium, Computing & Control Engineering Journal. IET, 2002, Tom 8. strony 148-152.
• [3] Grega W.: Prawdziwy czas w rozproszonych układach sterowania. Pomiary Automatyka Robotyka, 2009, nr 12, strony 10-16.
• [4] Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P.: Nonlinear and Adaptive Control Design. John Wiley and Sons, 1995.
• [5] Kabziński J.: Zastosowanie algorytmu wstecznego całkowania do regulacji prędkości silnika z zagłębionymi magnesami trwałymi. Przegląd Elektrotechniczny, Wydawnictwo Sigma-NOT, Warszawa, 2010.
• [6] Kabziński J.: Adaptacyjne sterowanie manipulatorem z ograniczeniem momentu. XV Krajowa Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE 2011.
• [7] Grega W., Rotter P.: Regulacja adaptacyjna dla rozproszonego układu sterowania. Automatyka AGH, 2002, T. 6, strony 219-235.
• [8] Tutaj A.: Adaptacyjny układ regulacji z predyktorem Smitha z możliwością zastosowania w systemach rozproszonych. Automatyka AGH, 2008, T. 12, strony 211-231.
• [9] Ikhouane F., Krstic M.: Adaptive Backstepping with Parameter Projection: Robustness and Asymptotic Performance. Automatica, Vol. 34, No. 4, pp. 429-435, 1998.