Алгоритмы адаптивного управления управляющих подсистем АСУ ТП с запаздыванием

• Автор: Фуртат, Игорь Борисович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение,.

Глава 1. Алгоритмическое обеспечение подсистем управления

объектами с запаздывающим управлением.

1.1. Адаптивный предиктор.

1.2. Адаптивное управление с использованием метода расширенной

ошибки.

1.3. Адаптивное управление с использованием алгоритма адаптации высокого порядка.

1.4. Модифицированный алгоритм адаптации высокого порядка.

1.5. Синтез адаптивного управления без использования прогнозирующих устройств

1.6. Моделирование полученных систем на ЭВМ.

Выводы
Глава 2. Алгоритмическое обеспечение подсистем управления для объектов с запаздыванием по состоянию.
2.1. Адаптивное управление с использованием модифицированного алгоритма адаптации высокого порядка.
2.2. Адаптивное управление с особой параметризацией уравнения технологического объекта управления
2.3. Примеры синтеза систем адаптивного управления объектами с запаздыванием по состоянию.
2.3.1. Адаптивное управление на базе модифицированного алгоритма адаптации высокого порядка.
2.3.2. Адаптивное управление основанное на модифицированной параметризации уравнения технологического объекта.
Выводы
Глава 3. Алгоритмическое обеспечение подсистем управления для объектов с запаздыванием по состоянию и управлению.
3.1. Адаптивный предиктор.
3.2. Адаптивное управление на базе метода расширенной ошибки
3.3. Адаптивное управление с использованием алгоритма адаптации высокого порядка.
3.4. Адаптивное управление с использованием модифицированного алгоритма адаптации высокого порядка.
3.5. Моделирование полученных систем на ЭВМ
Выводы.
Глава 4. Алгоритмическое обеспечение автоматизированной
подсистемы управления процессом адсорбции
4.1. Анализ технологического процесса как объекта управления.
4.1.1. Описание технологического процесса установки Осушки и отбензинивания обессеренного газа
4.1.2. Постановка проблемы управления процессом адсорбции
4.1.3. Математическая модель процесса адсорбции на основе уравнений балансов, кинетических и термодинамических закономерностей.
4.1.4. Математическая модель процесса адсорбции на основе экспериментальных данных
4.2. Технологическая схема управления процессом адсорбции установки Осушки и отбензинивания обессеренного газа
4.2.1. Программное управление процессом адсорбции.
4.2.2. Непрерывное управление процессом адсорбции.
4.3. Адаптивное алгоритмическое обеспечение для подсистемы управления процессом адсорбции.
4.4. Результаты численного исследования подсистемы управления
процессом адсорбции
Выводы
Заключение.
Список литературы


Здесь также рассмотрена методика получения адаптивных систем с заданными оценками качества переходных процессов. Адаптивное управление по выходу объектами с запаздыванием но состоянию рассмотрено в , , , , , , , , , , , , , , , , 2, 3, 4, 5, . В был получен частный случай параметризации уравнения объекта, обобщающий результат на класс объектов с запаздыванием по состоянию, и на ее основе синтезирована система адаптивного управления с расширенной ошибкой. В работах , , использовалась параметризация, основанная на разложении дифференциальных операторов объекта управления на сумму двух составляющих операторы с известными параметрами и неизвестными, в результате чего сокращался динамический порядок системы по сравнению с . Синтез системы управления в основан на модифицированном методе расширенной ошибки, где предлагалась новая схема генерации сигнала расширения, которая позволяла сократить количество вспомогательных фильтров и настраиваемых параметров. Синтез систем управления для объектов с запаздыванием по состоянию и управлению основан на обобщении результатов, предложенных для вышеописываных объектов . Таким образом, практика в изобилии доставляет задачи управления различными объектами с последействием при наличии той или иной степени неопределенности. К тому же, при разработке систем автоматического управления необходимо учитывать то, что большинство технологических объектов функционируют в условиях внешних неконтролируемых возмущений. Тогда, применение схем адаптивного управления, разработанных в идеальных условиях, ведет к ухудшению показателей качества переходного процесса, а иногда и к потере устойчивости. Недостаточная изученность изложенных выше вопросов для случая линейных динамических объектов с запаздыванием обуславливает актуальность диссертационной работы. Исследования, представленные в диссертации, выполнены в рамках НИР, проводимых в Астраханском государственном техническом университете по теме Приложение математических методов для решения инженернотехнических задач. Целью работы является развитие и обоснование применимости известных схем адаптивного управления динамическими объектами по выходу для разработки алгоритмического обеспечения управляющих подсистем АСУ ТП с запаздыванием в условиях параметрической неопределенности. Методы исследования. При получении теоретических результатов использовались прямой метод Ляпунова и квадратичный критерий абсолютной устойчивости. В работе также использованы общие методы теории автоматического управления и автоматизации технологических процессов, алгебры многочленов и теории матриц, теории дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом, методы теории вероятностей и математической статистики. Научная новизна работы. Получен модифицированный алгоритм адаптации высокого порядка, обеспечивающий работоспособность системы управления объектом с запаздыванием по управлению без использования прогнозирующих устройств. Синтезирован модифицированный алгоритм адаптации высокого порядка для управления технологическими объектами с запаздыванием по состоянию и основанный на оценке производных управляющего воздействия. Предложена и обоснована новая параметризация математической модели объекта управления, применение которой позволило получить простые алгоритмы адаптивного управления. На базе новой параметризации и модифицированного алгоритма адаптации высокого порядка получены алгоритмы адаптивного управления технологическими объектами с запаздыванием по состоянию. Практическая ценность работы. Результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть использованы для построения автоматизированных систем управления параметрически неопределенными технологическими объектами с запаздыванием по управлению и состоянию, при измерении только входа и выхода. При этом синтезированные алгоритмы адаптации достаточно просты и не требуют для своей реализации больших ресурсов вычислительных средств. Па основе результатов работы разработано адаптивное алгоритмическое обеспечение подсистемы управления процессом адсорбции установки Осушки и отбензинивания обессеренного газа.