Method of the preliminary self-adjustment in the controller with an auto-tuning function

• Autorzy: Szafran L.

Warianty tytułu

PL

Metoda wstępnego samoczynnego doboru nastaw regulatora z autotuningiem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work proposes a new approach to activating the control system with the PID controller without any interference from the user. The controller should be equipped with a programmable device for the identification of the plant using the ortonormal functions. A concise description of a method of preliminary self-adjustment of the controller has also been presented. This method relies on the knowledge of the model transfer function and uses an identification algorithm based on approximating signals with the Walsh function series. Additionally, it also presents results of computer simulations and laboratory tests performed using the digitally simulated and the real control plant showing the advantages of the proposed solution. The structure of the self-adjusting control system with plant`s model and auto-tuning function was proposed. The presented method has been implemented in the programmable logic controller Simatic S7-315 with use SCL programming language.

PL

W pracy zaproponowano nowatorski sposób uruchamiania układu regulacji z regulatorem PID bez ingerencji użytkownika. Regulator taki musi być wyposażony w układ programowalny pozwalający na identyfikację obiektu sterowania z wykorzystaniem funkcji ortonormalnych. Przedstawiono zwięzły opis metody wstępnego doboru nastaw bazujący na znajomości postaci transmitancji modelu i wykorzystujący algorytm identyfikacyjny oparty o szeregi funkcji Walsh`a. Przedstawiono wyniki badań, symulacyjnych i laboratoryjnych na symulowanym cyfrowo i rzeczywistym obiekcie sterowania, ukazujące zalety proponowanego rozwiązania. Zaproponowano strukturę układu samoczynnego strojenia z modelem obiektu i funkcją autotuningu. Przedstawiona metoda została zaimplementowana w sterowniku programowalnym S7-315 firmy Siemens z wykorzystaniem języka SCL.

Słowa kluczowe

EN

PID controller; controller with an auto-tuning function; programmable logic controller Simatic S7-315; ortonormal functions; self-adjusting control system

PL

regulator PID; regulator z autotuningiem; sterownik programowalny S7-315; funkcje ortonormalne; układ samoczynnego strojenia

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 111
• Strony: 103--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Szafran L.

• Technical University of Łódź, Institute of Automatic Control

Bibliografia

• [1] O'Dwyer A.: A Summary of PI and PID controller tuning rules for time delay. Part 1: PI controller tuning rules. A summary of PI and PID controller tuning rules for time delay. Part 2: PID controller tuning rules. In Digital Control: Past, Present and Future of PID Control. A Proceedings Volume from the IFAC Workshop, Terrassa, Spain, 2000.
• [2] Viteckova M., Vitecek A., Smutny L.: Controller tuning for controlled plants with time delay, Preprints of the Proceedings of PID '00: IFAC Workshop on digital control (Past, present and future of PID control), Terrassa, Spain, 2000.
• [3] Żuchowski A.: Uwagi o metodzie identyfikacji dynamiki na podstawie pomiarów początku odpowiedzi skokowej, Pomiary Automatyka Kontrola, nr 9, 1999.
• [4] Kucharski J.: Adaptacyjna regulacja temperatury wybranych urządzeń elektrotermicznych, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź 1993.
• [5] Astrom K.J., Hagglund T.: Benchmark Systems for PID Control, Department of Automatic Control, Lund University, Lund, www.control.lth.se.
• [6] Skoczowski S.: Projektowanie odpornego regulatora PID, oparte o przybliżoną identyfikację modelu dla procesów z opóźnieniem, Pomiary Automatyka Kontrola, 7/8, 2004.
• [7] Trybus L.: Teoria sterowania, Rzeszów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 2005.
• [8] Dębowski A.: Zastosowanie funkcji Walsh'a w problemie identyfikacji jednowymiarowych członów liniowych, Zeszyty Naukowe PŁ, Elektryka, z. 72, 1982.
• [9] Dębowski A., Kolasa T.: Adaptacyjny regulator wykorzystujący identyfikację obiektu sterowania za pomocą funkcji Walsh'a, Materiały XIII Krajowej Konferencji Automatyki, Opole 1999.
• [10] Astrom K.J., Hagglund T.: Automatic Tuning of Simple Regulators with Specifications on Phase and Amplitude Margins, Automatica, Vol. 20, No. 5, 1984.