Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody strojenia regulatorów typu PID z wykorzystaniem technologii syntezy regulatorów od stanu

Czyżniewski Mateusz, Łangowski Rafał, Zubowicz Tomasz

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2019

|

Nr 68

9--12

PL

Układy sterujące typu PID są jednymi z najbardziej popularnych regulatorów wykorzystywanych w układach regulacji. W związku z tym znanych jest szereg metod doboru wartości ich parametrów (nastaw). Obok różnych metod inżynierskich czy analitycznych strojenia tego typu regulatorów, dostępne są również podejścia bazujące na optymalizacji. Wskaźnikiem jakości znajdującym w nich zastosowanie jest np. całka z kwadratu uchybu. W artykule przedstawiono alternatywny sposób wyznaczania nastaw regulatora z rodziny PID bazujący na rozwiązaniu liniowokwadratowego zadania optymalizacji wykorzystującego kryterium energetyczne. Uszczegóławiając, pokazano możliwość transformacji optymalnych nastaw regulatora bazującego na sprzężeniu zwrotnym od stanu obiektu w nastawy regulatora w klasycznym układzie regulacji. Jako aplikację wykorzystano nieliniowy matematyczny model dynamiki podwójnego odwróconego wahadła.

EN

The PID-type regulators are one of the most commonly used in control systems. Therefore, there are many different methods of selecting values of their parameters. Apart from various engineering or analytical methods of tuning such controllers, there are also approaches based on optimisation. In the latter case, a typical performance index is integral square error (ISE). In this paper, an alternative method of PID parameters tuning has been presented. This approach is based on a solution of the linear-square optimisation task with energy-based performance index. In the result, a state-feedback controller is obtained. Subsequently, the state-feedback gains are translated into PID regulator parameters. The proposed approach has been illustrated using a non-linear mathematical model of a double inverted pendulum.

2

Optymalizacja regulatora temperatury złoża fluidalnego w kotłach małej mocy

Porzuczek J.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2010

|

Vol. 14, No sp.

165--171

PL

W publikacji przedstawiono optymalizacyjną metodę automatycznego strojenia regulatora temperatury złoża. Zmienność właściwości spalanego paliwa powoduje, że klasyczne algorytmy regulacji (np. PID) nie dają dobrych rezultatów. Zaproponowano rozwiązanie bazujące na wykorzystaniu zasad regulacji adaptacyjnej. Przedstawiono model procesu w postaci transmitancji operatorowej, oparty na bilansie energii. Uwzględniono nieliniowość układu regulacji, związaną z charakterystyką dozownika paliwa. Na podstawie badań weryfikacyjnych, przeprowadzonych na przemysłowym kotle fluidalnym stwierdzono, że zastosowanie przedstawionego rozwiązania, pozwala na znaczną poprawę jakości regulacji temperatury złoża, a przez to stabilności pracy kotła.

EN

Fluidized bed boilers are widely use for combustion of fossil fuels, wastes or biomass. This paper presents the method for automatic tuning of the bed temperature controller. This temperature is the most significant parameter of a boiler operation. Variability of the fuel properties (like calorific value or moisture content) was the focus of attention. This changeability is the main cause that applying of the classic algorithms of process control (for example PID) cannot show a good results. Proposed solution is based on the adaptive control methods. Simplified model of the process dynamics that is indispensable for the controller optimization was depicted. Nonlinearity of the fuel feeder has also been taken into consideration. According to recorded data from selected industrial boiler the solution was verified to be a notable tool to improve a fluidized bed boiler control.

3

Nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID - charakterystyka metod i narzędzi komputerowego modelowania

Giernacki W., Ziętkiewicz J.

Studia z Automatyki i Informatyki

|

2007

|

T. 32

75-84

PL

W niniejszej pracy przedstawiono nowe spojrzenie na problem strojenia regulatora PID. Wykorzystano algorytmy genetyczne jako alternatywę dla metody Zieglera-Nicholsa i nieoptymalnych metod bazujących na wiedzy eksperckiej. Problem poszukiwania nastaw regulatora został sprowadzony do problemu optymalizacji, w którym całkowe wskaźniki jakości (IAE, ISE, ITAE) stanowią optymalizowane funkcje (funkcje przystosowania). Ponadto, krótko omówiono narzędzia komputerowego modelowania dostępne w MATLAB 7.0/SIMULINK. Zaprezentowano wyniki symulacyjne oraz analizę porównawczą metod strojenia regulatora dla wybranego obiektu regulacji. Strojenie regulatora metodą algorytmów genetycznych dawało w efekcie najlepszą jakość regulacji.

EN

A new look at the problem of PID controller tuning is shown in the article. Genetic algorithms were used as an alternative for Ziegler-Nichols method and for suboptimal methods basing on expert's knowledge. The search problem of optimal controller parameters was formulated to an optimization problem, in which the quality integral indices (IAE, ISE, ITAE) establish the optimized functions (fitness functions). Furthermore, the methods implemented in MATLAB 7.0/SIMULINK environment were concisely discussed. It demonstrates tests results and comparative analysis of controller tuning metods with selected control plant. PID controller tuning by genetic algorithms method generated the best control quality.