Аналіз можливих причин помилкової ідентифікації динамічних параметрів теплового об’єкта регулювання

Заголовок (англійською): 
Analysis of possible reasons of erronious identificationof the dynamic parameters of a controlled thermal plant
Автор(и): 
Іносов С. В.
Бондарчук О. В.
Автор(и) (англ): 
Inosov S.
Bondarchuk O.
Ключові слова (укр): 
об’єкт регулювання; ідентифікація параметрі; регулювання температури; динаміка автоматичного регулювання
Ключові слова (англ): 
controlled plant, identification of the parameters, temperature control, dynamics of automatic control
Анотація (укр): 
Для оптимального настроювання регулятора температури треба знати динамічні властивості об’єкта регулювання, які виявляються, як правило, за результатами експерименту в ході процедури ідентифікації динамічних параметрів об’єкта регулювання. Метою дослідження є аналіз можливих причин помилкової ідентифікації динамічних параметрів теплового об'єкта регулювання. Можливою помилкою на стадії постановки задачі може стати невдалий вибір параметрів, що ідентифікуються. Їх необхідний і достатній перелік включає статичний коефіцієнт передачі об'єкта, основну і додаткову сталі часу об'єкта, запізнення. Слід враховувати можливу сильну нелінійність виконавчого пристрою і компенсувати її при розрахунках. У процесі експерименту не слід допускати великих відхилень температури від робочого режиму з метою уникнення впливу невеликої нелінійності об’єкта регулювання. Для опрацювання результатів експерименту слід використовувати перевірені універсальні алгоритми автоматичної оптимізації. Як критерій мінімізації рекомендується брати логарифм середньоквадратичного відхилення між експериментальним графіком температури і відповідним розрахунковим графіком на моделі. Якщо в результаті ідентифікації отримано однакові або близькі значення основних сталих часу об’єкта, це може бути результатом помилки автоматичного пошуку, який «застряг» у локальному мінімаксі.
Анотація (англ): 
For optimal adjustment of the temperature regulator, it is necessary to know the dynamic properties of the controlled plant, which are mainly obtained from an experimen, in the procedure of identifying the dynamic parameters of the controlled plant. The purpose of the study is to analyze possible causes of erronious identification of dynamic parameters of the plant. A possible mistake may be an unsuccessful selection of parameters, being identified. Their necessary and sufficient list includes static coefficient of transmission, the main and additional time constants, time delay. Possible strong nonlinearity of the actuator should be taken into account to compensate it in calculations. During the experiment, it is desirable not to allow large temperature deviations from the normal operating mode, to avoid the influence of possible small nonlinearity of the controlled plant. To process the results of the experiment, verified universal automatic optimization algorithms should be used. As a minimization criterion, it is recommended to use the logarithm of the mean square deviation between the experimental temperature oscillogram and the corresponding calculated oscillogram on the model. If, as the result of identification, equal or close values of the main time constants are obtained, this may be the result of a fault of the automatic search procedure, which is "stuck" in a local minimax. The values should be divercified, to help the automatic optimizer.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 54, 2023
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, number 54, 2023
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
132-137.pdf
Дата публікації: 
06 Октябрь 2023
Номер збірника: 
54
Розділ: 
УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ
Університет автора: 
Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ
Литература: 
  1. Попович М. Г., Ковальчук О. В. Теорія автоматичного керування: підручник. Київ: Либідь, 2007. 656 с.
  2. Іносов С. В., Соболевська Т. Г., Самойленко М. І., Сідун К. В. Дослідження температурних збурень для систем автоматизації опалення будівель. Управління розвитком складних систем. 2012. № 6. С. 159 – 161.
  3. Іносов С. В., Корнієнко В. М. Оптимізація алгоритму автоматичного регулювання тепловими процесами. Управління розвитком складних систем. 2013. № 13. С. 104 – 108.
  4. Іносов С. В., Корнієнко В. М., Гречуха В. В. Алгоритм автоматичного настроювання пропорційно-іинтегрального регулятора з використанням бігармонійного пробного збурення. Управління розвитком складних систем. 2014. № 19. С. 104 – 108.
  5. Іносов С. В., Скіданов В. М., Соболевська Т. Г., Сідун К. В. Синфазні і противофазні збурення в двоконтурній системі зв’язного регулювання. Управління розвитком складних систем. 2016. № 27. С. 176 – 181.
  6. Іносов С. В., Самойленко М. І. Синтез і аналіз динаміки цифрового алгоритму регулювання теплового технологічного об'єкту з великим кроком квантування в часі. Управління розвитком складних систем. 2018. № 36.
    С. 204–208.
  7. Іносов С. В., Бондарчук О. В. Зв’язок похибок вимірювання температури з динамікою регулювання теплового об'єкту. Управління розвитком складних систем. 2018. № 35. С. 162 – 166.
  8. Іносов С. В., Бондарчук О. В. Ілларионов В. М. Настроювання ПІД-регулятора за перехідною функцією розімкненого контура. Управління розвитком складних систем. 2021. № 46. С. 167 – 172,
  9. Іносов С. В. Бондарчук О. В. Дискретизація динамічної моделі теплового об’єкту регулювання з великим кроком квантування в часі. Управління розвитком складних систем. 2017. № 31. С. 190 – 195.
  10. Іносов С. В. Ідентифікація системи стихійного електроопалення в районній електромережі. Праці міжнародної науково-технічної конференції “Сучасна автоматизація: проблеми і перспективи”, Вісник Київського національного університетутехнологій та дизайну. 2008, 541 с.
  11. Іносов С. В. Статистична ідентифікація моделі автоматизованої системи централізованого теплопостачання. Управління розвитком складних систем. 2010. № 2. С. 67 – 69.
  12. Федоришин Р, Кльось С., Савицький В., Масняк О. Ідентифікація об’єкта регулювання та побудова його моделі за допомогою ПЛК. Energy engineering and control systems (JEECS), Львів, 2016. Вип. 2. № 2. С. 69 – 78.
References: 
  1. Popovich, M. G, Kovalchuk, V. A. (2007). Theory of automatic control: Textbook. Kyiv : Lybid, 656.
  2. Inosov, S. V., Sobolevska, T. G., Samoylenko, M. I., Sidun, K. V. (2012). Study of temperature disturbanses in automation systems for heating buildings. Management of development of complex systems, 6, 159–161.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Inosov, S. V., Skidanov, V. M., Sobjlevska, T. G., Sidun, K. V. (2016). In-phase and antiphase disturbances in a two-loop system of connected control. Management of development of complex systems, 27, 176–181.
  6. Inosov, S. V., Samoylenko, M. I. (2018). Synthesis and analysis of dynamics of digital algorithm of regulation of thermal technological plant with big step of quantization in time. Management of development of complex systems, 36, 204-208.
  7. Inosov, S. V., Bondarchuk, O. V. (2018). Relationship between temperature measurement errors and the dynamics of thermal plant control. Management of development of complex systems, 35, 162–166.
  8. Inosov, S. V., Bondarchuk, O. V., Illarionov, V. M. (2021). Adjustment of a PID regulator using transient function of the open control loop. Management of development of complex systems, 46, 167–172.
  9. Іnosov, S., Bondarchuk, O. (2017). Discretization of the dynamic model of a thermal plant regulation with large quantization step in time. Management of development of complex systems, 31, 190–195.
  10. Іnosov, S. (2008). Identification of the system of spontaneous electro-heating in the regional power grid. Procedings of the International Scientific and Technical Conference, Modern automation problems and prospects. Bulletin of the Kyiv National University of Technology and Design, 541.
  11. Іnosov, S. (2010). Statistical identification of the model of the automated system of centralized heat supply. Management of development of complex systems, 2, 67–69.
  12. Fedoryshyn, R., Klos, S., Savytskyi, V., Masniak, O. (2016). Identification of Controlled Plant and Development of Its Model by Means of PLC. Energy engineering and control systems (JEECS), 2, 2, 69–78.