Управление технологическим объектом с формированием на ПИД-контроллере прогнозной составляющей


Аннотация:

Разработка относится к области автоматического управления технологическими объектами. Преимущественная область применения — технологические объекты с рабочим процессом, начинающимся разгоном технологических параметров. Цель — расширение функциональных возможностей пропорционально-интегрально-дифференцирующих контроллеров (ПИД-контроллеров) за счет введения прогнозной составляющей при формировании управляющего воздействия. На первой стадии рабочего процесса измеряют значения технологического времени, с учетом которых рассчитывают величину транспортного запаздывания и постоянную времени. На последующих стадиях находят дискретность и определяют прогнозные отклонения технологического параметра. Затем на ПИД-контроллере формируют управляющее воздействие путем алгебраического дополнения прогнозной составляющей. Каждый раз после достижения времени прогнозирования процесс формирования управляющего воздействия возобновляют. Предложенная методика эффективна для крупных промышленных объектов и комплексов в нефтегазовой промышленности и машиностроении. Использование ПИД-контроллера с прогнозной составляющей существенно повышает качество управления, снижает отклонение регулируемого параметра от установленного значения, что способствует значительному повышению энергосбережения и эффективности функционирования автоматизированных технологических установок.

Ю.Р. Владов, д-р техн. наук, зав. лабораторией, vlladov@mail.ru ОНЦ УрО РАН, Оренбург, Россия А.Ю. Владова, д-р техн. наук, вед. науч. сотрудник ИПУ РАН, Москва, Россия


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Энциклопедия АСУ ТП. URL: http://www.bookasutp.ru/Chapter5_1.aspx (дата обращения: 18.01.2018).
 2. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М.: Горячая линия — Телеком, 2009. — 608 с.
 3. Zhu Q., Taher Azar A.T. Complex System Modelling and Control Through Intelligent Soft Computations. — Berlin: Springer, 2015. — 856 p.
 4. Пат. 2261466 Рос. Федерация. Способ управления динамическими объектами по заданным показателям качества/ С.В. Тарарыкин, В.В. Тютиков, Д.Г. Котов, Е.А. Варков; заявл. 05.05.2003; опубл. 27.09.2005.
 5. Пат. 2017196 Рос. Федерация. Способ управления технологическим объектом/ П.В. Костогрыз; заявл. 03.05.1989; опубл. 30.07.1994.   
 6. Пат. 2277259 Рос. Федерация. Способ идентификации действующих объектов в системах управления/ В.И. Веревкин, С.Р. Зельцер, Л.В. Галицкая, П.П. Лизогуб; заявл. 01.12.2004; опубл. 27.05.2006, Бюл. № 15.
 7. Денисенко В.В. ПИД-регуляторы: принципы построения и модификации// Современные технологии автоматизации. — 2006. — № 4. — С. 66–74.
 8. Бахирев И.В., Кавалеров Б.В. Исследование варианта структуры нечеткого ПИД-регулятора частоты вращения электроэнергетической газотурбинной установки// Вестник ПНИПУ. — 2014. — № 9. — С. 16–24.
 9. Ahn K.K., Truong D.Q. Online tuning fuzzy PID controller using robust extended Kalman filter// Journal of Process Control. — 2009. — Vol. 19. — Iss. 6. — P. 1011–1023.
 10. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. — М.: Горячая линия — Телеком, 2006. — 452 с.
 11. Mohanty B., Panda S., Hota P.K. Controller parameters tuning of differential evolution algorithm and its application to load frequency control of multi-source power system// International Journal of Electrical Power & Energy Systems. — 2014. — Vol. 54. — P. 77–85.
 12. An optimal PID controller for a bidirectional inductive power transfer system using multiobjective genetic algorithm/ M.J. Neath, A.K. Swain, U.K. Madawala, D.J. Thrimawithana// IEEE Transactions on Power Electronics. — 2014. — Vol. 29. — № 3. — P. 1523–1531.
 13. Load frequency control in power system via improving PID controller based on particle swarm optimization and ANFIS techniques/ N.K. Bahgaat, M.I. El-Sayed, M.A. Moustafa Hassan, F.A. Bendary// International Journal of System Dynamics Applications. — 2014. — Vol. 3. — Iss. 3. — P. 1–24. DOI: 10.4018/ijsda.2014070101.
 14. Chiha I., Liouane N., Borne P. Tuning PID controller using multiobjective ant colony optimization// Applied Computational Intelligence and Soft Computing. — 2012. — Vol. 2012. — P. 1–7. DOI: 10.1155/2012/536326.
 15. Мартыненко И.И., Лысенко В.Ф. Проектирование систем автоматики. — М.: Агропромиздат, 1990. — 243 с.
 16. Пат. 2450303 Рос. Федерация. Способ выработки управляющего воздействия для промышленного объекта управления/ Ю.Р. Владов, Ю.С. Павлова, А.Ю. Владова, В.В. Турков; заявл. 28.04.2011; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13.
 17. Пат. 2459225 Рос. Федерация. Способ выработки управляющего воздействия для промышленного объекта управления с двухэтапным рабочим процессом/ Ю.Р. Владов, Ю.С. Павлова, А.Ю. Владова, А.В. Калмыков; заявл. 16.06.2011; опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23.
 18. Владов Ю.Р., Владова А.Ю. Формирование управляющего воздействия ПИД-контроллером для промышленных объектов с учетом прогнозной составляющей// СТИН. — 2017. — № 11. — С. 20–24.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее