Аннотації

СИНТЕЗ І АНАЛІЗ ДИНАМІКИ ЦИФРОВОГО АЛГОРИТМУ РЕГУЛЮВАННЯ ТЕПЛОВОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБ'ЄКТА З ВЕЛИКИМ КРОКОМ КВАНТУВАННЯ В ЧАСІ

Автор(и):
Иносов С.В., Самойленко Н.И.
Дата публікації:

22.10.2018

Анотація (укр):

Визначено, що в системі цифрового автоматичного регулювання температури для зменшення зносу виконавчого механізму доцільно вибирати великий крок квантування в часі, зіставний з часом регулювання. У вказаному випадку традиційний ПІД-алгоритм регулювання непридатний. Для вказаного випадку синтезовано універсальний алгоритм регулювання з обмеженим часом перехідного процесу у вигляді дискретної передаточної функції третього порядку методами дискретного операційного зчислення на основі z-перетворення. Синтезований алгоритм регулювання придатний для більшості теплових об’єктів и забезпечує час регулювання, що дорівнює 2 – 3 тактам функціювання регулятора.

Анотація (рус):

Установлено, что в системе цифрового автоматического регулирования температуры для уменьшения износа исполнительного механизма целесообразно выбирать большой шаг квантования во времени, соизмеримый с временем регулирования. В указанном случае традиционный ПИД-алгоритм регулирования неприменим. Для данного случая разработан универсальный алгоритм регулирования методами дискретного операционного исчисления на основе z-преобразования с конечным временем переходного процесса в виде дискретной передаточной функции третьего порядка. Разрабртанный алгоритм применим для большинства тепловых объектов и обеспечивает время регулирования, равное 2 – 3 тактам работы регулятора.

Анотація (англ):

In a digital automatic temperature control system it is advisable to select a large quantization step in time in order to reduce the wear of the actuator. In this case, the traditional PID control algorithm is not applicable. For this case, a universal control algorithm with a finite control time has been synthesized in the form of a discrete transfer function of the third order by methods of discrete operational calculus on the basis of the z-transformation. The synthesized control algorithm is applicable for most thermal plants and provides control time equal to 2 to 3 clock cycles of the controller. The control algorithm has six tuning parameters (coefficients of the discrete transfer function of the regulator). Numerical values of the tuning parameters can be calculated if the main dynamic parameters of the plant in the continuous time are known – the static transmission coefficient, the first two time constants, the delay time, and the quantization step in time. The quantization step in time is recommended to be selected in the range 0.4 – 0.8 of the basic time constant of the plant.

Література:

  1. Попович М.Г. Ковальчук О.В. Теорія автоматичного керування: підручник. ‒ К. : Либідь, 2007. ‒ 656 с.
  2. Ладанюк А.П., Архангельська К.С. Теорія автоматичного керування (Ч. І): конспект лекцій. – К.: НУХТ, 2007. – 102 с.
  3. Абраменко І.Г., Абраменко Д.І. Теорія автоматичного керуванн: конспект лекцій. – Харків: ХНАМГ, 2008. – 178 с.
  4. Иносов С.В., Корниенко В.М. Оптимизация алгоритма автоматического регулирования тепловыми процессами. Управління розвитком складних систем. – 2013. ‒ № 13 – С. 104 – 108.
  5. Иносов С.В., Корниенко В.М., Гречуха В.В. Алгоритм автонастройки пропорционально-интегрального регулятора с использованием бигармонического пробного возмущения. Управління розвитком складних систем. –2014. ‒ № 19 – С. 104-108.
  6. Плескунов М.А. Операционное исчисление: учебное пособие. – Екатеринбург. Изд-во Уральского ун-тета, 2014. – 141 c.
  7. Изерман Р. Цифровые системы управления. М: МИР, 1984. – 541 с.
  8. Поляков К.Ю. Основы теории цифровых систем управления. Учебное пособие. ‒ С.Петербург. Издательский центр СПбГМТУ, – 2006. – 162 с.
  9. Зімчук І.В., Іщенко В.І., Канкін І.О. Синтез алгоритмів цифрового управління для автоматичних слідкувальних систем. // Системні дослідження та інформаційні технології – 2015. № 1.
  10. Иносов С.В. Калькулятор алгебры решетчатых функцій. // Труды 15-й международной конференции по автоматическому управлению «АВТОМАТИКА-2008». Одесская национальная морская академия. –2008. – 232 с.
  11. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. М.: МИР, 1987. – 480 с.
  12. Иносов С.В., Бондарчук О.В. Дискретизация динамической модели теплового объекта регулирования с большим шагом квантования во времени // Управління розвитком складних систем. – № 31, 2017. – С. 190 – 195.

 

References:

  1. Popovich, M.G., Kovalchuk ,V.A. (2007). Theory of automatic control: Textbook. Kyiv, Ukraine: Lybid, 656.
  2. Ladaniuc, A.P. & Arkhangelskaya, K.S. (2007). Theory of automatic control (part 1): Abstract of lectures. Kyiv:
    KNUCA, 102.
  3. Abramenko, G.I. & Abramenko, D.I. (2008). Theory of automatic control: the Abstract of lectures. Kharkiv:
    HNAMG, 178.
  4. Inosov, S.V. & Kornienko, V.M. (2013). Optimization of the algorithm for automatic control of thermal processes. – Management of development of complex systems, 13, 104–108.
  5. Inosov, S.V., Kornienko, V.M. & Grechucha, V.V. (2014). An adaptation algorithm for proportional-integral action controller with biharmonic trial disturbance. Management of development of complex systems, 19, 104-108
  6. Pleskunov, M.A. (2014). Operational calculus: a tutorial.  Ekaterinburg. Publishing house of the Ural University, 141.
  7. Isermann, R. (1984). Digital control systems: Moscow, MIR, 541
  8. Polyakov, K. (2006). Basic theory of digital control systems. Textbook. St.Petersburg. Publishing center SPBGMTU, 162.
  9. Zimchuk, І.V., Ishchenko, V.І. & Каnkin, І.О. (2015). Synthesis of algorithms of digital control for automatic tracking systems. System research and information technologies, 1, 32–38.
  10. . Inosov, S.V. (2008). Calculator for algebra of sampled functions. Proceedings of the 15th international conference on automatic control "AUTOMATION-2008". Odessa national Maritime Academy, P. 232.
  11. Astrom, К. & Wittenmark, B. (1987). Computer controlled systems. Мoscow, MIR, 480.
  12. Inosov, Sergei & Bondarchuk, Olga. (2017). Discretization of the dynamic model of a thermal plant regulation with large quantization step in time. Management of development of complex systems, 31, 192–197.