W pracy przeanalizowano stosowane modele obiektów cieplnych do opisu kuli będącej wsadem pieca komorowego nieprzelotowego. Parametry tych modeli identyfikowano znanymi metodami. W wyniku przeprowadzonych badań zaproponowano model wsadu opisany przy pomocy równania przewodnictwa cieplnego. Wykorzystanie warunków brzegowych sprawiło, że opracowany model stał się funkcją współczynników przejmowania ciepła. Metodę identyfikacji ich wartości zaprezentowano w pracy.
EN
The paper deals with the mathematical models of the electro-heating systems used for description of the chamber furnace spherical charge. These models parameters were identified by use of the known methods. Identified models were analyzed. As a result of this analysis the new model based on the Furier-Kirchoff law was proposed. The use of the boundary conditions caused the necessity of identification of the surface film conductance coefficients. The identification method was described.
In the paper the method of modeling of chosen electroheat systems - electric resistance furnaces, as an example of thermal system with distributed parameters, has been presented. The proposed fuzzy description of dynamic properties of such a plant comprises typically used transfer function model (first order inertia) as well as linguistic information of the specific behavior of the plant in different thermal states. This supplementary information concerning "initial time constant" and "final time constant" of the furnace have been introduced to the model using fuzzy sets and fuzzy inference. Takagi-Sugeno-Kanga fuzzy stracture has been used for this purpose. The parameters of the fuzzy model have been determined by a genetic algorithm assuring best fitting of its output to that of insulation wall of the furnace. The article also provides a brief description of the application created in MATLAB for the purpose of this and future research.
PL
W artykule przedstawiono metodę modelowania właściwości dynamicznych wybranej klasy obiektów cieplnych - rezystancyjnych pieców komorowych, jako przykładu układów o stałych rozłożonych. Zaproponowano opis tych właściwości w formie modelu rozmytego uwzględniającego zarówno znane sposoby modelowania tego typu obiektów za pomocą transmitancji (człon inercyjny pierwszego rzędu), jak i opisowe informacje dotyczące specyfiki jego zachowania w różnych stanach cieplnych. Te dodatkowe informacje dotyczące występowania tzw. "początkowej stałej czasowej" i "stałej czasowej nasycenia" wprowadzono do modelu za pomocą zbiorów rozmytych i wnioskowania przybliżonego. Wykorzystano przy tym strukturę modelu Takagi-Sugeno-Kanga. Za pomocą algorytmów genetycznych wyznaczono parametry modelu rozmytego, tak aby jak najlepiej odzwierciedlał zmiany temperatury obserwowane w płaskiej ścianie izolacyjnej, jako elementu konstrukcyjnego pieca. W artykule znajduje się również krótki opis aplikacji, która została stworzona w środowisku MATLAB na potrzeby przedstawionych i planowanych w przyszłości badań.
Przedstawiono analizę dynamiki układów regulacji ciągłej obiektów elektrotermicznych, z uwzględnieniem problemów stabilności oraz identyfikacji parametrów modelu.
EN
The paper presents analysis of dynamics of continuous controi systems of electrothermal objects. Stability problems and object parameter identification are considered.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane metody modelowania i algorytmy identyfikacji rezystancyjnych pieców komorowych. Proponowane rozwiązania, bazując na dyskretnej reprezentacji sygnałów oraz wykorzystując numeryczne metody obliczeniowe, dedykowane są dla komputerowych systemów pomiarowo-sterujących. Opracowane metody wyznaczania parametrów dynamicznych obiektu bazują na różnych algorytmach aproksymacyjnych, a także na algorytmach sztucznej inteligencji wykorzystujących logikę rozmytą. Proponowane algorytmy pozwalają uzyskać pełniejszą informację o własnościach dynamicznych obiektów, będących w rzeczywistości układami nieliniowymi o parametrach rozłożonych.
EN
In the paper several new techniques of identification of chamber electric furnaces have been proposed. The methods - by using both discrete signal representation and numerical computations - are dedicated for computer-based measurement and control systems. The described algorithms are based on approximation methods as well as use fuzzy logic techniques. It was shown that such methods, using simple inertia models, enable more accurate description of electroheat plants, which are actually nonlinear distributed parameter systems.
W artykule przedstawiono wybrane metody modelowania i algorytmy identyfikacji rezystancyjnych pieców komorowych. Proponowane rozwiązania, bazując na dyskretnej reprezentacji sygnałów oraz wykorzystując numeryczne metody obliczeniowe, dedykowane są dla komputerowych systemów pomiarowo-sterujących. Opracowane metody wyznaczania parametrów dynamicznych obiektu bazują na różnych algorytmach aproksymacyjnych, a także na algorytmach sztucznej inteligencji wykorzystujących logikę rozmytą. Proponowane algorytmy pozwalają uzyskać pełniejszą informację o własnościach dynamicznych obiektów, będących w rzeczywistości układami nieliniowymi o parametrach rozłożonych.
EN
In the paper several new techniques of identification of chamber electric furnaces have been proposed. The methods - by using both discrete signal representation and numerical computations - are dedicated for computer-based measurement and control systems. The described algorithms are based on approximation methods as well as use fuzzy logic techniques. It was shown that such methods, using simple inertia models, enable more accurate description of electroheat plants, being actually nonlinear distributed parameter systems.
W pracy przedstawiono sposoby realizacji regulatorów dwupołożeniowych z histerezą dodatnią i ujemną na sterowniku PLC. Ponadto pokazano wpływ nieliniowości statycznej, którą charakteryzują sie obiekty elektrotermiczne na jakość regulacji. Zaproponowano także sposób jej kompensacji. Analizę regulacji obiektu elektrotermicznego, prowadzono stosując symulację obiektu w czasie rzeczywistym. Do realizacji funkcji regulatora oraz funkcji kompensacji nieliniowości wybrano sterownik typu micro firmy Modicon.
EN
The paper deals with ways of realisation of on - off controllers with positive and negative histeresis using PLC. Besides there was showed the influence of static nonlinearity, which characterize electrothermal objects, on control quality. There is also showed the way of compensation that nonlinearity effect. Control analisis of electrothermal objects was led by applying real time object simulation. Controller and compensation of nonlinearity functions was performed on Modicon micro 612 00 controller.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.