Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

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

100%

Marusak P.

|

tom 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.

2

Rozmyte modele Takagi-Sugeno w układach zintegrowanej regulacji predykcyjnej i optymalizacji punktu pracy

100%

Marusak P.

|

tom R. 12, nr 2

571--580

PL

Układy ze zintegrowanymi zadaniami regulacji predykcyjnej i optymalizacji punktu pracy są stosowane w przypadku, gdy zmienność zakłóceń jest porównywalna z dynamiką obiektu sterowania. W strukturach tych, w zadaniu zintegrowanej optymalizacji, są używane dwa modele obiektu: model dynamiczny z problemu optymalizacji algorytmu predykcyjnego oraz zlinearyzowany model statyczny. Zmiana zaproponowana w artykule polega na użyciu rozmytego modelu dynamicznego obiektu zarówno do celów regulacji, jak i optymalizacji punktu pracy. Podejęcie takie, przyczynia się do uproszczenia zadania, a może przynieść rozwiązania bardzo bliskie do otrzymanych w przypadku użycia dwóch modeli. Zosta ło to pokazane na przykładzie układu sterowania nieliniowego reaktora chemicznego z odpowiedzią odwrotną.

XX

Control systems with integrated predictive control and set-point optimization are used in cases when variability of disturbances is comparable with dynamics of the control plant. In these structures, in the optimization problem solved by the integrated predictive controller, two control plant models are used: a dynamic model from optimization problem of a predictive algorithm and linearized steady-state model. The idea proposed in the paper consists in application of only one fuzzy (nonlinear) dynamic control plant model for realization of both tasks: predictive control and set-point optimization. Such an approach gives simplification of the problem and may give results very close to those obtained when two models are used. It is demonstrated using an example of a control system of a nonlinear chemical reactor with inverse response.

3

Szczególne zalety algorytmu regulacji Dynamix Matrix Control (DMC)

63%

Marusak P. , Pułaczewski J.

|

tom R. 45, nr 12

39-43

PL

Przedstawiono nowe, łatwiejsze do zrozumienia wprowadzanie algorytmu DMC, należącego do grupy algorytmów predykcyjnych wielowarunkowych, oparte na koncepcji pośredniego pomiaru dostrajalnego, pozwalającego uzyskać wymagany kompromis między szybkościa i odpornoscią regulacji. przedstawiono także dwa najważniejsze warianty projektowania algorytmu DMC: - z pomiarem i prognozą głównego zakłócenia oraz - wariant dotyczący regulacji wielowymiarowej. Pokazano również, bardzo ważny dla zastosowań przemysłowych, sposób osiągnięcia odporności algorytmu na ograniczenia wartości sygnałów sterujących.

EN

In the paper a new easier to understand way of deriving DMC algorithm is presented. This algorithm belongs to the group of multiconditional, predictive algorithms. The process of deriving is based on indirect meas-urement of disturbance. The role of tuning parameter is dis-cussed. This parameter allows to achieve required compromise between speed and robustness of control. in the paper, two most important variants of DMC algorithm design are presented: - the first, involving measurement and prediction of the main disturbance and - the second related to multivariable control. The way of important of the algorithm robustness in the case of control signal saturation, so important in industry, is given.

4

Stability analysis of nonlinear control systems with unconstrained fuzzy predictive controllers

63%

Marusak P. , Tatjewski P.

|

tom Vol. 12, no. 3

267-288

EN

Stability analusis of nonlinear control systems with unconstrained fuzzy predictive controllers using input-output plant models (e.g. DMC, GPC) and nonlinear plants with delays is discussed in the paper. The idea is precisely explained using an example of control systems with fuzzy DMC (FDMC) controllers. The considered FDMC controller is based on analytical formulation of the DMC predictive control algorithm and Takagi-Sugeno fuzzy modeling. The atability analysis of the closed-loop nonlinear control system is based on a transformation of its description to the appropriate stste-space form. Theh the Tanaka-Sugeno stability criterion can be applied, consisting in solving a set of Lyapunov-type inequalities. The design procedure including the stability analysis is illustrated on examples.

5

Współdziałanie regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji punktu pracy w strukturach sterowania z modelami Wienera

51%

Ławryńczuk M. , Marusak P. , Tatjewski P.

|

2010

|

tom R. 14, nr 2

470-480

PL

Numerycznie efektywne struktury sterowania alternatywne do klasycznej, warstwowej struktury sterowania są przedmiotem badań. W pierwszej strukturze dodano pomocnicze, liniowe zadanie optymalizacji punktu pracy. W drugiej strukturze, zadania optymalizacji punktu pracy i regulacji predykcyjnej są integrowane w jednym zadaniu optymalizacji kwadratowej. Użycie w tych strukturach modelu Wienera dodatkowo je upraszcza dzięki możliwości łatwego otrzymania liniowych aproksymacji dynamiki i statyki procesu.

EN

Two numerically efficient control system structures alternative to the classical one are considered. In the first one the supplementary Steady State Target Optimization (SSTO) is performed at each sampling instant. In the second one set-point optimization and predictive control are integrated into one optimization task. In the proposed approaches, thanks to using a Wiener process model, both predictive control and set-point optimization problems are simplified. Using the nonlinear model a linear dynamic and linear static approximations are easily obtained and used both for set-point optimization and predictive control.

6

Struktury i algorytmy współdziałania regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji ekonomicznej

51%

Ławryńczuk M. , Marusak P. , Tatjewski P.

|

tom R. 53, nr 10

55-61

PL

Celem pracy jest omówienie zagadnienia współpracy algorytmów regulacji predykcyjnej z nieliniową optymalizacją ekonomiczną. Problem ten jest szczególnie istotny wówczas, gdy dynamika zmian zakłóceń jest porównywalna z dynamiką procesu, ponieważ zastosowanie klasycznej warstwowej (hierarchicznej) struktury sterowania z rzadko powtarzaną optymalizacją ekonomiczną może nie być efektywne. Omawiane są dwie klasy struktur. W pierwszym przypadku stosuje się pomocniczą optymalizację ekonomiczną, której zadaniem jest aktualizacja punktu pracy poprzedzająca każdą interwencję algorytmu regulacji predykcyjnej. W dodatkowym liniowym lub kwadratowym zadaniu optymalizacji ekonomicznej stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową, liniowo-kwadratową lub odcinkowo-liniową aproksymację modelu. W drugim przypadku zadanie optymalizacji ekonomicznej i algorytm regulacji predykcyjnej są zintegrowane w pojedynczym problemie optymalizacji. Aby ograniczyć nakład obliczeń stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową lub liniowo-kwadratową aproksymację modelu, dzięki czemu otrzymuje się zadanie optymalizacji ekonomicznej w postaci problemu programowania kwadratowego.

EN

The paper is concerned with co-operation of model predictive control (MPC) algorithms with nonlinear economic optimisation. The problem is particularly important when dynamics of disturbances is comparable with dynamics of the process itself, since in such cases application of the classical multilayer (hierarchical) structure with infrequent economic optimisation may be not efficient. Two classes of control structures are investigated. In the first class an additional simplified optimisation is used which recalculates the operating point as frequently as the MPC controller executes. In the supplementary linear or quadratic programming optimisation problem approximate linear, linear-quadratic (updated on-line) or piecewise-linear models of the process are used. In the second class the economic optimisation and MPC manipulated variables computational load, approximate linear or linear-quadratic (updated on-line) models are used, then the resulting optimisation problem is of quadratic programming type.

7

Fault Sensitivity of Explicit DMC and GPC Algorithms

51%

Gawkowski P. , Ławryńczuk M. , Marusak P.

|

tom Vol. 3, No. 1

52-56

EN

This paper studies dependability of software implementation of DMC (Dynamic Matrix Control) and GPC (Generalised Predictive Control) Model Predictive Control (MPC) algorithms. Explicit formulation of algorithms is considered in which the control laws are calculated off-line. Dependability is evaluated using software implemented fault injection approach. Tests are performed in the control system of a remotely controlled robot vehicle used in nuclear plants.

8

Wpływ sterowania elektronicznym zaworem rozprężnym i wydajnością sprężarki na parametry pracy pompy ciepła typu powietrze-woda

38%

Rubik M. , Ziętek P. , Tatjewski P. , Marusak P. , Ławryńczuk M. , Szumski M. , Szumski M.

|

tom T. 49, nr 10

404--410

PL

W ostatnich latach w Polsce zaobserwować można rosnące zainteresowanie pompami ciepła. Szczególnie duży wzrost dotyczy rynku pomp ciepła typu powietrze-woda, czego przyczyną mogą być malejące ceny oraz brak konieczności wykonywania instalacji dolnego źródła ciepła. Efektywność pompy ciepła maleje wraz ze wzrostem różnicy temperatury pomiędzy dolnym i górnym źródłem ciepła, stąd w przypadku powietrznych pomp ciepła, szczególnie celowe wydaje się dążenie do udoskonalenia działania urządzenia i zmniejszenia zapotrzebowania na energię napędową. Nowoczesne pompy ciepła typu powietrze/woda są zazwyczaj wyposażane w elektroniczny zawór rozprężny oraz wysokosprawne sprężarki sterowane inwerterowo. Właściwe płynne sterowanie otwarciem zaworu rozprężnego oraz wydajnością sprężarki wydaje się być jedną z kluczowych kwestii do rozwiązania w celu osiągnięcia maksymalnej efektywności energetycznej sprężarkowych pomp ciepła typu powietrze-woda. W artykule przedstawiono dane dotyczące rynku pomp ciepła w Polsce. Poruszono zagadnienie efektywności energetycznej urządzeń z uwzględnieniem wpływu sterowania elektronicznym zaworem rozprężnym oraz wydajnością sprężarki. Opisano stanowisko badawcze, które zostało zaprojektowane i wykonane w celu przeprowadzenia badań sprężarkowej pompy ciepła typu powietrze-woda i opracowania regulatora, którego zadaniem byłaby minimalizacja zużycia energii przez urządzenie. Przedstawiono wyniki badań obrazujące zmiany parametrów pracy pompy ciepła będące rezultatem sterowania zaworem i sprężarką oraz opisano wiele spostrzeżeń i problemów technicznych, jakie wystąpiły w trakcie prowadzenia prac badawczych. Przeprowadzone badania i analizy potwierdziły, że kluczową rolę w zapewnieniu prawidłowej pracy pompy ciepła odgrywa właściwe sterowanie otwarciem zaworu rozprężnego oraz prędkością obrotową wału napędowego sprężarki.

EN

In Poland increasing interest in the heat pumps is observed last years. A particularly large is increase in the air-water heat pumps market. The reason can be a lower price and no need to execute the heat source installation. Heat pump efficiency decreases together with the increase of difference between the heat source temperature and the heat sink temperature, therefore in the case of the air to water heat pumps it is especially important to strive to improve the operation of the units and to reduce the energy consumption. Modern air-to-water heat pumps are usually equipped with an electronic expansion valve and high efficiency inverter compressor. Proper continuous control of the expansion valve opening and the compressor performance seems to be one of the key issue to solve in order to achieve maximum energy efficiency of the compressor type air-to-water heat pumps. The article presents current data on the heat pump market in Poland. The issues of energy efficiency taking into account the impact of electronic expansion valve and compressor speed control are discussed. The test stand designed and executed in order to test the air-to-water heat pump and to develop the controller minimizing the energy consumption was described. The results of test showing the changes of parameters of the heat pump caused by the expansion valve and compressor control were presented. In addition a number of observations and technical problems, which occurred in the course of research were described. Research and analyses confirmed that a key role in ensuring the correct and efficient operation of the heat pump plays a proper control of the expansion valve and the speed of the compressor.