Алгоритм автонастроювання пропорційно-інтегрального регулятора з використанням бігармонійного пробного збурення

Заголовок (російською): 
Алгоритм автонастройки пропорционально-интегрального регулятора с использованием бигармонического пробного возмущуния
Заголовок (англійською): 
An adaptation algorithm for proportional-plus-integral action controller with biharmonic trial disturbance
Автор(и): 
Иносов С. В.
Корниенко В. М.
Гречуха В. В.
Автор(и) (англ): 
Inosov S. V.
Kornyenko V. M.
Ключові слова (укр): 
автоматичне регулювання, ПІ-регулятор, адаптація, автопідстроювання
Ключові слова (рус): 
автоматическое регулирование, ПИ-регулятор, адаптация, авто-настройка
Ключові слова (англ): 
automatic control, PI-controller, adaptation, auto-tuning
Анотація (укр): 
Запропоновано алгоритм адаптації з використанням бігармонійного пробного впливу на підпорядкований контур ПІ-регулювання і з автопідстроюванням частоти пробного впливу на частоту перерізу цього контуру. Показано, що адаптація відбувається неперервно, не заважаючи основному процесу регулювання, бо пробний вплив співрозмірний з рівнем шумів вимірювання. Алгоритм працездатний з зашумленими об’єктами регулювання, інваріантний до зміни динамічної моделі об’єкта і забезпечує широкий динамічний діапазон настроювання ПІ-регулятора.
Анотація (рус): 
Предложен алгоритм адаптации с использованием бигармонического пробного воздействия на подчиненный контур ПИ-регулирования и с автоподстройкой частоты пробного воздействия на частоту среза этого контура. Показано, что адаптация происходит непрерывно, не мешая основному процессу регулирования, поскольку пробные возмущения соизмеримы с уровнем шумов измерения. Алгоритм работоспособен с зашумленными объектами регулирования. Инвариантен к смене динамической модели объекта регулирования и обеспечивает широкий динамический диапазон настройки ПИ-регулятора.
Анотація (англ): 
An adaptation algorithm, using biharmonic trial disturbance applied to the slave PI-control loop, with auto-tuning of the disturbance frequency, has been proposed and studied. Adaptation is executed continuously, without disrupting the main regulatory process, as the trial disturbance is commesurable with the level of measurement noise. The algorithm is operable with noisy plants. The algorithm is invariant to a change of the dynamic model of the plant. Wide dynamic range of auto-tuning is provided by three simple and almost independent additional control loops: a) phase-locked loop frequency control of the disturbance, b) regulating the closed loop gain at the cutoff frequency by varying the value of proportionality coefficient, c) regulating the closed loop gain at three times lower frequency by varying the value of integration constant. Parameters of the adaptation algorithm itself require no tuning and are constants for all possible applications.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 19, 2014
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Управление развитием сложных систем, номер 19, 2014
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, Number 19, 2014
Мова статті: 
Русский
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
30.pdf
Дата публікації: 
30 Сентябрь 2014
Номер збірника: 
19
Розділ: 
УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ
Університет автора: 
Киевский национальный университет строительства и архитектуры, Киев
Литература: 

1.     Євстіфєєв, В. О. Теорія автоматичного керування. Ч. 1. Безперервні лінійні та нелінійні системи: Навчальний посібник для ВУЗів, – Кременчук: ПП Щербатих О.В., 2006, – 288 с.

2.     Попович ,М. Г., Ковальчук, О. В. Теорія автоматичного керування. Підручник для ВУЗів. – К.: Либідь, 1997, – 315 с.

3.     Иносов, С. В., Корнієнко, В. М. Оптимізация алгоритму автоматичного регулювання тепловими процессами // Управління розвитком складних систем КНУБА. – 2013. – Вип. 13. – С. 104 – 108.

4.     Александров, А. Г. Адаптивное управление на основе идентификации частотных характеристик // Известия РАН : Теория и системы управления. – 1995. – № 2. – С. 63–71.

5.     Alexandrov A. G., Baukova N. G. Frequencial adaptive PDD-controller // Proceedings of the UKACC International Conference on Control. Cambridge, 2000.

6.     Александров, А. Г. Адаптивное управление объектом с запаздыванием // Труды IX Международной Четаевской конференции "Аналитическая механика, устойчивость и управление движением", посвященной 105-летию Н.Г. Четаева. – Иркутск, 2007. – Том 3: Управление и оптимизация. – С. 6–13.

7.    Voda, A. A., Landau I. D. A method for the Auto-calibration of PID Controllers // Automatica. – 1995. – Vol. – 31. No. 1. – P. 41-53. 

References: 

1.     Yevstifeev, V. O. (2006). Theory of automatic control. V. 1. Continuous linear and nonlinear systems: Teaching aid for universities, Kremenchuk: PE Shcherbatych O. V., 288 p.

2.     Popovich, M. G. & Kovalchuk, O. V. (1997). Theory of automatic control. Textbook for universities. Kyiv: Lybid, 315 p.

3.     Inosov, S. V. & Kornienko, V. M. (2013). Optimization of automatic control algorithm for heating processes. Management of development of difficult systems. KNUCA: 13, 104 – 108.

4.     Alexandrov, A. G., (1995). Adaptive control based on identification of frequency response // News of RAS: Theory and control systems: 2, 63–71.

5.     Alexandrov, A. G. & Baukova, N. G. (2000). Frequencial adaptive PDD-controller // Proceedings of the UKACC International Conference on Control. Cambridge.

6.     Alexandrov, A. G. (2007). Adaptive control of a plant with delay // Proceedings of the IX International Chetaev’s conference "Analytical mechanics, stability and movement control", dedicated to 105-th anniversary of N.G. Chetayev. Irkutsk: Vol. 3: Control and optimization, 6 – 13.

7.     Voda, A. A. & Landau, I. D. (1995). A method for the Auto-calibration of PID Controllers // Automatica: Vol. 31, no. 1, 41 – 53.