Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Automatyka zabezpieczeniowa stacji wysokiego i średniego napięcia z funkcjami predykcji i automatycznego dostrajania członów zabezpieczeniowych

Sajewicz Dariusz, Rybak Dariusz, Klonowski Tomasz

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2022

|

R. 90, nr 11

6--9

PL

Zwiększająca się konsumpcja, rosnące wymagania dotyczące niezawodności dostawy energii elektrycznej do odbiorców oraz trudności związane z budową nowych obiektów elektroenergetycznych są wyzwaniami, z którymi zmierzyć się musi nowoczesna automatyka zabezpieczeniowa. Współczesne cyfrowe sterowniki polowe o znacznych możliwościach obliczeniowych umożliwiają implementację dodatkowych funkcji w postaci procedur obliczeniowych lub algorytmów przetwarzania sygnałów. Pojawia się zatem możliwość przeprowadzenia udoskonaleń klasycznych algorytmów decyzyjnych zabezpieczeń przez budowę zabezpieczeń predykcyjnych i adaptacyjnych. W artykule przedstawiono wyniki prac badawczo-rozwojowych przeprowadzonych w firmie Elektrometal Energetyka nad zabezpieczeniami adaptacyjnymi i predykcyjnymi silników SN.

EN

Increasing consumption, growing requirements for the reliability of electricity supply to consumers, and problems associated with the construction of new electric power facilities are challenges faced by modern protection automation. Modern digital field controllers with significant computational capabilities allow the implementation of additional functions, in the form of computational procedures or signal processing algorithms. Thus, the possibility of carrying out improvements to classical security decision-making algorithms, through the construction of predictive and adaptive protection. The paper presents the results of research and innovation work carried out at Elektrometal Energetyka S.A. on adaptive and predictive protection of MV motors.

2

Control system with a non-parametric predictive algorithm for a high-speed rotating machine with magnetic bearings

Kurnyta-Mazurek Paulina, Szolc Tomasz, Henzel Maciej, Falkowski Krzysztof

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 6

art. no. e138998

EN

This paper deals with research on the magnetic bearing control systems for a high-speed rotating machine. Theoretical and experimental characteristics of the control systems with the model algorithmic control (MAC) algorithm and the proportional-derivative (PD) algorithm are presented. The MAC algorithm is the non-parametric predictive control method that uses an impulse response model. A laboratory model of the rotor-bearing unit under study consists of two active radial magnetic bearings and one active axial (thrust) magnetic bearing. The control system of the rotor position in air gaps consists of the fast prototyping control unit with a signal processor, the input and output modules, power amplifiers, contactless eddy current sensors and the host PC with dedicated software. Rotor displacement and control current signals were registered during investigations using a data acquisition (DAQ) system. In addition, measurements were performed for various rotor speeds, control algorithms and disturbance signals generated by the control system. Finally, the obtained time histories were presented, analyzed and discussed in this paper.

3

Regulatory predykcyjne z założoną trajektorią przyrostów sterowania i uwzględnianiem ograniczeń sygnału sterującego

Marusak P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2008

|

R. 12, nr 2

581--590

PL

W artykule zaproponowano nowe sformułowanie algorytmów predykcyjnych. W podejściu tym, zakłada się, że trajektoria przyszłych przyrostów sterowania jest opisana pewną z góry założoną funkcją. Dzięki doborowi różnych postaci tej funkcji, można zmieniać zachowanie układu regulacji. Zyskuje się więc kolejną, oprócz tradycyjnych, metodę strojenia algorytmów, a tym samym, większą swobodę wpływania na właściwości regulatora predykcyjnego. Ponadto, dzięki użyciu zaproponowanego podejścia, istnieje możliwość uwzględniania w algorytmie, w prosty sposób, ograniczeń nałożonych na sygnały sterujące. Warto też podkreślić, że w przypadku algorytmów w wersji analitycznej jest możliwe uwzględnianie ograniczeń na całym horyzoncie sterowania.

EN

A new formulation of predictive control algorithms is proposed in the paper. The idea of the approach consists in assumption that future trajectory of changes of a control signal is presumed in advance. Thanks to such an approach it is easy to take control signal constraints into consideration. Moreover, in the case of analytical predictive controllers, it is possible to take these constraints into consideration on the entire control horizon. Except typically available methods of predictive algorithm tuning, in the case of those presented here, thanks to appropriate choice of a trajectory of future control signal changes, it is possible to influence behavior of the control system. Thus, a designer has more freedom to tune the control algorithm.

4

Odporna regulacja predykcyjna obiektów nieliniowych

Domek S.

Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Instytut Automatyki Przemysłowej

|

2006

|

Nr 593 (20)

1-205

PL

Niniejsza praca, będąc wynikiem wieloletnich badań autora, zarówno teoretycznych, jak wdrożeniowych w przemyśle, stanowi próbę kompleksowego przedstawienia problematyki nieliniowej regulacji predykcyjnej oraz proponuje na tym tle łatwe do implementacji, dość uniwersalne i -jak się wydaje - skuteczne rozwiązanie suboptymalnej regulacji odpornej. Składa się z pięciu części tematycznych. W części pierwszej omówiono zasadę regulacji predykcyjnej, przedstawiono syntezę uogólnionego liniowego algorytmu predykcyjnego, a także wyjaśniono podstawowe właściwości układów regulacji predykcyjnej. Następnie sformułowano ogólne zadanie nieliniowej regulacji predykcyjnej oraz wskazano na istotne trudności jego rozwiązania, zwłaszcza w przypadku obiektów o niedokładnie znanych lub zmiennych w czasie właściwościach. W końcu przedstawiono najbardziej znane sposoby suboptymalnej regulacji NMPC, łącznie z metodami inteligencji obliczeniowej oraz scharakteryzowano najpopularniejsze i najchętniej stosowane w takiej regulacji postaci opisu obiektów nieliniowych, w tym modele rozmyte i neuronowe oraz bardzo popularne w praktyce tzw. modele blokowo-zorientowane. W części drugiej zaproponowano oryginalny sposób nieliniowej suboptymalnej regulacji predykcyjnej NL CRHPC z blokowo-zorientowanym modelem Hammersteina. Opisano dokładnie sposób syntezy algorytmu oraz jego rozwinięcie na przypadek wielowymiarowy, a także jego wersję uproszczoną, ułatwiającą implementację w systemach mikroprocesorowych o szczególnie małej mocy obliczeniowej. Następnie zaproponowano syntezę wielowymiarowego algorytmu z modelem Hammersteina w dziedzinie zmiennych stanu NL MPCS. Dla obu algorytmów podano sposób uwzględnienia ograniczeń sygnału sterującego. W części trzeciej zaproponowano włączenie opracowanych i opisanych wcześniej suboptymalnych, nieliniowych regulatorów predykcyjnych z modelem Hammersteina w strukturę regulacji ze śledzeniem modelu MFC, charakteryzującą się zwiększoną odpornością w stosunku do klasycznych układów jednopętlowych. Opisano zasadę doboru regulatora pomocniczego układu NMPC-MFC dla obiektów SISO oraz sposób suboptymalnego ograniczenia sygnału sterującego. W części czwartej przedstawiono wersję odpornego, nieliniowego układu regulacji NMPC-MFC dla obiektów o wielu wejściach i wielu wyjściach. Dokonano syntezy regulatorów składowych proponowanej struktury układu regulacji przy założeniu, że obiekt podlegać może nieznanym, ale ograniczonym perturbacjom oraz że działać na niego mogą zależne w znany sposób od wektora stanu, ale niekoniecznie ograniczone zakłócenia. W końcowej części pracy całość rozważań teoretycznych zilustrowano wynikami przykładowych badań symulacyjnych proponowanych algorytmów. Pokazano również wyniki regulacji rzeczywistego obiektu elektotermicznego rozproszonym systemem PAC, w którym zaimplementowano opracowany algorytm odpornego sterowania predykcyjnego.

EN

In the monograph an approach to synthesis of a predictive controller for nonlinear processes that are sufficiently adequately described by a Hammerstein model is presented. To extend the range of applicability of the control algorithm to nonlinear processes the properties of which depart from those defined by the adopted model, it has been proposed to incorporate the algorithm into the Model Following Control (MFC) structure characterized by high robustness. In the first part of the monograph the principle of predictive control is discussed, and synthesis of a generalized linear predictive control algorithm is presented. Also, basic system properties and ways to provide stability for predictive control systems are established. Further, the nonlinear predictive control and the ways of its implementation are described. The second part deals with nonlinear predictive control that employs a Hammerstein model. The structure and properties of the model are discussed. Also, synthesis of the control algorithm is described, and its extension to multivariable control is given. A modification of the proposed algorithm that enables its implementation in microcomputer systems of low computing power is presented. Next, synthesis of the multivariable algorithm with the Hammerstein model in state space is given. The synthesis method is based on representing nonlinear time-invariant processes by their linear time-variant models. The third part is devoted to increasing the robustness exhibited by the control system with the proposed predictive algorithms to an inevitable mismatch between the process model adopted for controller synthesis and the actual process. The increase in robustness has been achieved by incorporating the developed predictive algorithms into the MFC structure. After presenting general characteristics featured by MFC, a description of the proposed predictive NMPC-MFC controller with the Hammerstein model for SISO or multivariable diagonally dominated processes is given. In the fourth part of the monograph a robust predictive NMPC-MFC controller for MIMO processes is presented. The controllers making up the MFC structure have been synthesized under assumption that the process to be controlled may be subjected to unknown yet bounded perturbations, or may be affected by disturbances not necessarily bounded yet dependent on the state vector in a known way. The applicability of the theoretical study is illustrated by results of simulation tests. Additionally, results of tests are given where a real electrothermal plant is governed by a distributed Programmable Automation Controller (PAC) system in which the proposed predictive control algorithm has been implemented. It has been shown that the proposed solutions are easy to implement, and provide relatively high robustness and control performance. Another virtue is that the proposed solutions retain advantages inherent in linear predictive algorithms, such as simple physical interpretation and the ease of identification of the adopted process model. Also, the nonlinear algorithm parameters to be tuned may be chosen by means of methods recommended for corresponding linear algorithms. The operation principle of the proposed MFC structure is relatively intelligible, and the structure itself may be implemented without any difficulties and without any powerful computing means. Moreover, due to its universality the proposed NMPC-MFC structure may be utilized in robust controllers based on predictive algorithms other than those proposed in the monograph in order to control nonlinear processes or those with time-variant parameters.

5

Sterowanie predykcyjne lotem samolotu bezpilotowego na małej wysokości

Graffstein J., Masłowski P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2004

|

Z. 80

175-180

PL

W artykule omówiono wybrane aspekty zagadnienia sterowania automatycznego lotem samolotu bezzałogowego na małej wysokości, przy założeniu, że manewruje on tylko w płaszczyźnie pionowej (ruch podłużny). Poszukiwania prawa sterowania miały na celu uzyskanie rozwiązania z jak najprostszym podukładem pomiarowym - tanim i łatwo dostępnym. Wykorzystując prosty algorytm predykcyjny do oceny ukształtowania terenu, osiągnięto zgodne z oczekiwaniami wyniki weryfikacji symulacyjnej zaproponowanego rozwiązania.

EN

Some aspect of automatic flight control of an unmanned aircraft moving at low altitudes are considered. It is assumed that only longitudinal maneouvres are taken into account. Considerations are focused on looking for a control law with minimal requirements related to the necessary measurement system. Proposed solution is based on simple algorithm for terrain shape prediction, and results of the numerical experiment proves its' efficiency.