АЛГОРИТМ РОБОТИ ДВОКАНАЛЬНОГО НЕЧІТКОГО КОНТРОЛЕРА ДЛЯ КЕРУВАННЯ ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЧНИМИ ОБ’ЄКТАМИ

Autor: Yuriy M. Kovrygo, Pavlo V. Novikov
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: KPI Science News, Vol 0, Iss 3, Pp 24-32 (2019)
KPI Science News; № 3 (2019); 24-32
Научные вести КПИ; № 3 (2019); 24-32
Наукові вісті КПІ; № 3 (2019); 24-32
ISSN: 2617-5509
DOI: 10.20535/kpi-sn.2019.3.176055
Popis: Background. The reasons of control systems poor operation of complex heat and power control objects operating in changeable modes are analyzed. The peculiarity of the direct-flow steam boiler as a control object is the limited ability to conduct experimental research for identification. The incompleteness of the mathematical description does not allow fully formalizing the object for reliable design of automation systems. The temperature control circuits of the direct-flow boiler are characterized by high accumulation capacity, time delay, nonlinearity of dynamic characteristics, mutual influence of control circuits, which makes it actual to develop new control algorithms to improve the efficiency of existing control systems.Objective. The purpose is to obtain an algorithm of the control system that is insensitive to the uncertainty of the object parameters, that considers the presence of time delay through reference and disturbance channels and guarantees the given quality of regulation in changeable modes.Methods. Peculiarities of dynamic characteristics of multicapacity objects with time delays are considered. A new approach to the synthesis of fuzzy control systems is described, which addrress the adverse properties of thermal power objects, based on the experience of the operation of these facilities. Computer simulation of the synthesized control system was carried out.Results. Computer modeling confirms the rightfulness and feasibility of the proposed control algorithm. The two-channel structure of the fuzz-controller allows implementing a control method close to optimal in manual control by an experienced operator.Conclusions. With the availability of two parallel channels, the tasks for providing given quality of control system and its stability margin are delimited. The described structure of a two-channel fuzz-controller can be used to minimize the dynamic error in the initial stage of the transition process and reduce the oscillation at the final stage.
Проблематика. Анализируются причины низкого качества функционирования систем автоматизации сложных теплоэнергетических объектов управления, работающих в маневренных режимах. Особенностью котлоагрегата как объекта управления является ограниченность проведения на нем экспериментальных исследований для идентификации. Неполнота математичес­кого описания не позволяет в полной мере формализовать объект для надежного проектирования систем автоматизации. Температурным контурам регулирования прямоточного котлоагрегата свойственны большая аккумулирующая способность, временные задержки, нелинейность динамических характеристик, взаимное влияние контуров регулирования, что делает актуальной разработку новых законов управления для повышения эффективности функционирования существующих систем автоматичес­кого управления.Цель исследования. Целью исследования является получение алгоритма работы системы автоматизации, который нечувствителен к неопределенности параметров объекта, учитывает наличие запаздывания во времени по каналам управления и возмущения, а также гарантирует при этом заданное качество регулирования в переходных режимах.Методика реализации. Рассматриваются особенности динамических характеристик многоемкостных объектов с временными задержками. Описывается новый подход к синтезу нечетких систем регулирования, позволяющий учесть неблагоприятные свойства теплоэнергетических объектов управления, основываясь на опыте эксплуатации данных установок. Проведено ком­пьютерное моделирование синтезированной системы управления.Результаты исследования. Компьютерное моделирование подтверждает справедливость и возможность практической реализации предложенного алгоритма управления. Двухканальная структура fuzzy-контроллера позволяет органично реализовать способ управления, близкий к оптимальному при ручном управлении опытным оператором-технологом.Выводы. Благодаря наличию двух параллельных каналов разграничиваются задачи обеспечения заданных показателей качества функционирования системы управления и ее запаса устойчивости. Описанная структура двухканального fuzzy-контроллера может использоваться для минимизации динамической погрешности на начальной стадии переходного процесса и снижения колебательности на завершающей стадии.
Проблематика. Аналізуються причини низької якості функціонування систем автоматизації складних тепло­енергетичних об’єктів керування, що працюють у маневрових режимах. Особливістю котлоагрегату як об’єкта керування є обмеженість проведення на ньому експериментальних досліджень для ідентифікації. Неповнота математичного опису не дає змоги повною мірою формалізувати об’єкт для надійного проектування систем автоматизації. Температурним контурам регулювання прямоточного котлоагрегату властиві велика акумулююча здатність, часові затримки, нелінійність динамічних характеристик, взаємний вплив контурів регулювання, що робить актуальною розробку нових законів керування для підвищення ефективності функціонування існуючих систем автоматичного керування.Мета дослідження. Метою дослідження є отримання алгоритму роботи системи автоматизації, який нечутливий до невизначеності параметрів об’єкта, враховує наявність запізнення в часі по каналах керування і збурення та гарантує при цьому задану якість регулювання у перехідних режимах.Методика реалізації. Розглядаються особливості динамічних характеристик багатоємнісних об’єктів із часовими затримками. Описується новий підхід до синтезу нечітких систем регулювання, що дає змогу врахувати несприятливі властивості теплоенергетичних об’єктів керування, ґрунтуючись на досвіді експлуатації таких установок. Проведено комп’ютерне моделювання синтезованої системи керування.Результати дослідження. Комп’ютерне моделювання підтверджує справедливість і можливість практичної реалізації запропонованого алгоритму керування. Двоканальна структура fuzzу-контролера дає можливість органічно реалізувати спосіб керування, близький до оптимального при ручному керуванні досвідченим оператором-технологом.Висновки. Завдяки наявності двох паралельних каналів розмежовуються задачі забезпечення заданих показників якості функціонування системи керування та її запасу стійкості. Описана структура двоканального fuzzу-контролера може використовуватися для мінімізації динамічної похибки на початковій стадії перехідного процесу і зниження коливальності на завершальній стадії.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: