Układy regulacji predykcyjnej tolerujące uszkodzenia elementów wykonawczych: dokładna stabilizacja wybranego wyjścia

• Autorzy: Marusak P.

Warianty tytułu

EN

Predictive control systems tolerating actuator faults: exact stabilization of the chosen output

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna Automatyzacja - Nowości i Perspektywy Automation 2007 (11; 14-16.03.2007; Warszawa, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie zaproponowano mechanizmy, które można wykorzystać w celu poprawy jakości sterowania w układach z regulatorami predykcyjnymi, w przypadku wystąpienia awarii elementów wykonawczych. Celem prowadzonych działań jest umożliwienie kontynuacji funkcjonowania układu regulacji do czasu usunięcia awarii. Skoncentrowano się przy tym na problemie określenia możliwości i sposobu zapewnienia możliwie dokładnej stabilizacji kluczowych zmiennych wyjściowych. Stosowne zmiany są wprowadzane do wskaźnika jakości algorytmu regulacji predykcyjnej oraz, w razie potrzeby, są modyfikowane ograniczenia. Skuteczność proponowanych rozwiązań została przetestowana w układzie regulacji nieliniowego obiektu o wielu wejściach i wielu wyjściach. Zwrócono przy tym uwagę na potrzebę analizy charakterystyk statycznych obiektu w celu określenia możliwości realizacji postawionego przed algorytmem zadania. Wskazano także pożytki płynące z tej analizy a owocujące wskazówkami pomocnymi przy wprowadzaniu zmian do algorytmów regulacji.

EN

In the paper the mechanisms, that can be employed in order to improve quality of operation of the predictive control systems after actuator fault appearance, were proposed. The aim is to make continuation of the control system operation possible till the fault is fixed. The efforts were focused on the problem of assessing possibility of key output variables stabilization and the way it can be achieved. The efficiency of the proposed approach was tested in the control system of the MIMO plant. The focus of attention was the analysis of the static control plant characteristics in order to assess possibilities of the task realization by the controller. The importance of such an analysis is even bigger because it can deliver the design directions helpful in introducing the changes into the predictive algorithm.

Słowa kluczowe

PL

układ sterowania; regulator predykcyjny; algorytm regulacji

EN

control system; predictive controller; control algorithm

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 11, nr 2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr., wzory, pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Marusak P.

• Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] E. F. Camacho, C. Bordons, Model Predictive Control in the process industry; Springer, 1995.
• [2] J. Korbicz, J. M. Kościelny, Z. Kowalczuk, W Cholewa, Diagnostyka procesów. Modele, metody sztucznej inteligencji, zastosowania; WNT, Warszawa, 2002.
• [3] J. M. Kościelny, Diagnostyka zautomatyzowanych procesów przemysłowych; Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2001.
• [4] J. M. Maciejowski, The implicit daisy-chaining property of constrained predictive control; Applied Mathematics and Computer Science, vol. 8, pp. 695-711, 1998.
• [5] J. M. Maciejowski: Predictive Control with constraints; Prentice Hall 2002.
• [6] P. Marusak, Regulacja predykcyjna obiektów nieliniowych z zastosowaniem techniki DMC i modelowania rozmytego; Rozprawa doktorska, Warszawa, 2002.
• [7] P. Marusak, Algorytmy regulacji predykcyjnej w układach regulacji tolerujących uszkodzenia elementów wykonawczych; Raport IAiIS nr 04–05, Warszawa, styczeń 2004.
• [8] P. Marusak, Algorytmy predykcyjne w układach regulacji tolerujących uszkodzenia elementów pomiarowych i wykonawczych; Raport IAiIS nr 06–04, Warszawa, luty 2006.
• [9] P. Marusak, Metoda szybkiej syntezy rozmytych regulatorów predykcyjnych DMC - zastosowanie do nieliniowego obiektu; Konferencja Automation 2006, Warszawa, str. 382-391.
• [10] P. Marusak, Predictive control algorithms in constrained control systems tolerating sensor faults. 12th International Conference MMAR 2006, Międzyzdroje, str. 797-804.
• [11] P. Marusak, Układy sterowania z regulatorami predykcyjnymi tolerujące uszkodzenia elementów wykonawczych: modyfikacja warstwy optymalizacji; Zgłoszony na konferencję Automation 2007.
• [12] P. Marusak, J. Pułaczewski, Szczególne zalety algorytmu regulacji Dynamic Matrix Control (DMC); Pomiary Automatyka Kontrola 12’99, str. 39-43.
• [13] P. Marusak, P. Tatjewski, Output constraints in fuzzy DMC algorithms with parametric uncertainty in process models; 7th International Conference MMAR 2001, Międzyzdroje, str. 517–522.
• [14] P. Marusak, P. Tatjewski: Predictive control algorithms in systems tolerating actuator faults; Proc. 10th International Conference MMAR 2004, Międzyzdroje, str. 1355-1360.
• [15] R. B. Newell, P.L. Lee, Applied process control - a case study; Prentice Hall, 1989.
• [16] S. J. Qin, T. A. Badgwell, A survey of industrial model predictive control technology; Control Engineering Practice, vol. 11, pp. 733-764, 2003.
• [17] J. Pułaczewski, Wielowymiarowy algorytm DMC; Raport IAiIS PW nr 98-11, Warszawa, 1998
• [18] J. Pułaczewski, T. Traczyk, Układy regulacji predykcyjnej odporne na uszkodzenia torów pomiarowych i nastawczych; XI KKA, 1991.
• [19] P. Tatjewski, Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych. Struktury i algorytmy; Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2002.
• [20] V. Venkatasubramanian, R. Rengaswamy, K. Yin, S. N. Kavuri, A review of process fault detection and diagnosis; Computers and Chemical Engineering, vol. 27, str. 293-346, 2003.

Uwagi

PL

Praca naukowa finansowana ze środków budżetowych na naukę w latach 2005–2007 jako projekt badawczy.