Методика синтеза адаптивных распределенных систем управления температурными полями туннельных печей
Диссертация
При реализации системы управления выбор и адаптация системы с распределенным высокоточным регулятором (РВР) производится персоналом, который должен обладать соответствующей подготовкой в области систем управления, однако на предприятиях, в особенности в пищевой промышленности из-за малочисленности персонала, отсутствует такой персонал. Для широкого внедрения таких регуляторов, система управления… Читать ещё >
Содержание
- 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
- 1. 1. Обоснование использования многоканальных систем управления
- 1. 2. Сравнение методов анализа и синтеза СРП
- 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
- 2. 1. Конструкция модели
- 2. 2. Математическая модель печи
- 2. 3. Дискретная модель печи
- 2. 4. Математическая модель печи в рабочем режиме
- 2. 5. Дискретная модель печи в рабочем режиме
- Выводы по второй главе
- 3. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ
- 3. 1. Оценка динамики объекта управления классическими методами
- 3. 2. Оценка динамики объекта управления методами СРП
- Выводы по третьей главе
- 4. СИНТЕЗ РАСПРЕДЕЛЕННОГО РЕГУЛЯТОРА НА ПРИМЕРЕ ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ
- 4. 1. Анализ объекта управления с использованием спектров Гершгорина
- 4. 2. Синтез РВР без учета параметрических возмущений
- 4. 3. Синтез РВР с учетом параметрических возмущений
- 4. 4. Синтез РВР методами СРП
- 4. 5. Реализация РВР
- 4. 6. Аппаратная и программная реализация регулятора
- Выводы по четвертой главе
- 5. АДАПТИВНАЯ НАСТРОЙКА РАСПРЕДЕЛЕННОГО РЕГУЛЯТОРА
- 5. 1. Методика синтеза адаптивного распределенного регулятора
- 5. 1. 1. Определение параметров объекта
- 5. 1. 2. Оценка влияния шумов при определении параметров объекта
- 5. 1. 3. Оценка влияния погрешности параметров объекта на определение параметров РВР
- 5. 1. 4. Синтез параметров регулятора
- 5. 1. 5. Определение влияния параметра АG на параметры РВР
- 5. 1. 6. Адаптивная настройка регулятора во время работы
- 5. 2. Реализация адаптивной настройки регулятора
- 5. 2. 1. Реализация алгоритма определения параметров объекта
- 5. 2. 2. Реализация алгоритма определения параметров регулятора
- 5. 2. 3. Реализация алгоритма адаптации параметров регулятора
- 5. 1. Методика синтеза адаптивного распределенного регулятора
Список литературы
- Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1989. — 263с.
- Бессекерский В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1966. — 992с.
- Бессекерский В.А., Изранцев В. В. Системы автоматического управления с микроЭВМ.-М.:Наука, 1987−320с.
- Бицадзе A.B. Основы теории аналитических функций комплексного переменного. М.: Наука, 1969. — 139с.
- Бобков В.В., Городецкий Л. М. Избранные численные методы решения на ЭВМ инженерных задач. Минск.: издательство' «Университетское». 1985.
- Болгарский A.B., Михачев Г. А. Термодинамика и теплопередача.: Учебник для вузов. М.: Высшая школа. 1975.-495с.
- Болдырев В.И. Численное решение задачи оптимального управления. //Известия академии наук / Теория и системы управления № 3 2000, М.: Наука ГосНИИАС, 2000. с. 85 — 92.
- Боон К. ПАСКАЛЬ для всех : Перевод с голландского. М.: Энергоатомиздат. 1988. — 190с.
- Борцов Ю.А. Математические модели автоматических систем / ЛЭТИ.-Л., 1981.
- И. Бойко Н. П., Стеклов В. К. Системы управления на базе микроЭВМ. -К.: Тэхника, 1989.-182с.
- Бутковский А.Г. Управление системами с распределёнными параметрами (обзор) // Автоматика и телемеханика. 1979. — № 11. — с. 16 -85.
- Бутковский А.Г. Структурная теория распределённых систем. -М.: Наука, 1977. 320с.
- Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными параметрами. М.: Наука, 1979. — 224с.
- Бутковский А.Г., Пустыльников JI.M. Теория подвижного управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1980. -383с.
- Вавилов A.A. Структурный и параметрический синтез сложных систем / ЛЭТИ. Л., 1979.
- Вавилов A.A., Имаев Д. Х. Машинные методы расчета систем управления. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.
- Вавилов А. А Солодовников А. И. Экспериментальное определение частотных характеристик автоматических систем. М.: Госэнергоиздат, 1963.
- Владимиров B.C. Уравнения математической физики. — М .: Наука. 1981.-512с.
- Воронов A.A. и др. Теория автоматического управления в 2 частях: Учеб. пособие для вузов.-М.: Высшая школа, 1977.-591с.
- Воронов А, А. Основы теории автоматического управления. Автоматическое регулирование непрерывных линейных систем. М.: Энергия, 1980.-309с.
- Воронов A.A. Основы теории автоматического управления. Особые линейные и нелинейные системы.-М.: Энергия, 1981.-303с.
- Воронов A.A. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. — М.: Наука, 1979.
- Геджадзе И.Ю., Шутяев В. П. Об одном методе решения задачи наблюдения для нестационарного температурного поля. //Известияакадемии наук / Теория и системы управления № 1 2000, М.: Наука ГосНИИАС, 2000. с. 25 — 34.
- Гольцман В.А. Приборы контроля и средств автоматики тепловых процессов. М.: Высшая школа, 1980.
- Гочияев Б.Р., Першин И. М. Распределенный регулятор в виде «физического» устройства // Труды межреспубликанской конференции «Управление в социальных, экономических и технических системах», книга III. Кисловодск. — 1998. — с. 55 — 69.
- Григорьев В.А. Теплоэнергетика и теплотехника: Общие вопросы. Энергоатомиздат, 1987. — 456с.
- Гультяев А.К. Matlab-5.2 Имитационное моделирование в среде Windows. -СПб: Питер, 2001.-286с.
- Дейч В.Г. Дискретная аппроксимация стабилизирующей обратной связи в системах с распределенными параметрами // Автоматика и телемеханика. 1987. — № 8. — с.36 — 47.
- Дидук Г. А. Машинные методы исследования автоматических систем. Л.: Энергоиздат, 1983.
- Дудников Е.Г. Основы автоматического регулирования тепловыхъ процессов.: Учебное пособие для. вузов. М.: Госэнергоиздат. 1956. -264с.
- Дьяконов В.П. MATLAB: учебный курс. -СПб: Питер, 2001.-560с.
- Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP 1/7 + Simulink 5/6 Основы применения. М.: СОЛОН-Пресс, 2005−806с.
- Евсеенко Т. П. Приближенное решение задач оптимального управления разностным методом // Оптимизация процессов в системах с распределенными параметрами: Науч. сб. / Илим. Фрунзе, 1973, — с. 85 -90.
- Евсеенко Т.П. Приближенное решение задач оптимального управления методом прямых // Приближенное решение задач оптимального управления системами с распределенными параметрами: Науч. сб. / Илим. Фрунзе, 1976. — с. 33 — 38. t 1
- Евсеенко Т.П. Приближенное решение задач оптимального управления процессами теплопроводности // Математические методы оптимизации систем с распределенными параметрами: Науч. сб. / Илим. — Фрунзе, 1975.-с. 34−39.
- Егоров А.И. Оптимальное управление тепловыми и диффузионными процессами. -М.: Наука, 1978. -463с.
- Егупов Н.Д., Пупков К. А., Баркин А. И. и др. Методы классической и современной теории управления: Учебник для вузов: В 3 т. Т.1: Анализ и статическая динамика систем автоматического управления. М.: Изд-во МГТУ, 2000.-747с.
- Егупов Н.Д., Пупков К. А., Баркин А. И. и др. Методы классической и современной теории управления: Учебник для вузов: В 3 т. Т.2: Синтез регуляторов и теория оптимизации систем автоматического управления. М.: Изд-во МГТУ, 2000.-750с.
- Ерофеев A.A. Теория автоматического управления: Учебник для вузов-2-е изд., доп. и перераб. СПб.: Политехника, 2002.-302с.
- Зайцев Г. Ф. Коррекция систем автоматического управления постоянного и переменного тока. М.'.Энергия, 1969 -384с.
- Зайцев C.B., Зайцев B.C. Моделирование тепловой камеры лабораторного комплекса. // Межвузовский научный сборник. Управление и информационные технологии — Пятигорск, изд-во РИА КМВ 2010 г. 216с.
- Зайцев C.B., Кадыров О. Г. Математическая модель тепловых процессов тепловой камеры учебного стенда. САУ температурным полем печи. // Межвузовский научный сборник. Управление и информационные технологии Пятигорск, изд-во РИА КМВ 2010 г.216с.
- Зайцев C.B. «Синтез пространственного регулятора тепловой камеры пищевого производства»/ А. Ю. Воронин, С. В. Зайцев // Системный анализ и прикладная синергетика: тезисы доклада на 4 международной конференции г. Пятигорск 2011г
- Зигашвили Ю.В. Учет требований к показателям качества при синтезе систем управления с максимальной степенью устойчивости. //Известия академии наук / Теория и системы управления № 2 2002, М.: Наука ГосНИИАС, 2002. с. 31 — 34.
- Зубарев Д.Н. Статистическая механика неравновесных процессов. Т.2. -М.: Физматлит. 2002.-295с.
- Имаев Д.Х., Краснопрошина A.A., Яковлев В. Б. Теория автоматического управления. Ч. 1 .: Линейные системы автоматического управления. Киев: Выща школа, 1992.
- Имаев Д.Х., Краснопрошина A.A., Яковлев В. Б. Теория автоматического управления. Ч. 2 .: Нелинейные, импульсные и стохастические системы автоматического управления. Киев: Выща школа, 1992.
- Калиткин H.H. Численные методы. -М.: Наука. 1978.
- Карслоу Г., Егер Д. Теория теплопроводности.: Пер. с англ. М. -Л.: Гостехиздат. 1947.
- Крутько П. Д. Максимов А.И. Скворцов Л. М. Алгоритмы и программы проектирования автоматических систем М.: Радио и Связь, 1988-ЗОбс.
- Крылов В.И., Бобков В. В., Монастырский П. И. Начала теории вычислительных методов. Дифференциальные уравнения. Минск.: Наука и техника. 1982.
- Клюев A.C., Карпов B.C. Синтез быстродействующих регуляторов для объектов с запаздыванием. М.: Энергоатомиздат, 1990. -174с.
- Коваль В.А. Спектральный метод анализа и синтеза распределенных управляемых систем. Саратов: Сарат. Гос. Тех. Унив-т, 1997.-192с.
- Колинько H.A., Цирлин A.M. Оптимальное управление в задачах о предельных возможностях необратимых термодинамических системах //Известия академии наук / Теория и системы управления № 1 2003, М.: Наука ГосНИИАС, 2003. с. 61 — 77.
- Колмановский В.Б., Носов В. Р. Устойчивость управляемых систем. М.: Изд-во МИЭМ, 1983.
- Корн Г. Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977−832с.
- Краснов МЛ. Обыкновенные дифференциальные уравнения. -М.: Высшая школа. 1983. 123с.
- Кубышкин В.А., Финягин В. И. Задачи управления подвижными источниками тепла. // Автоматика и телемеханика. 1989. № 11.-е. 36 -47.
- Кудин В.Ф. Аналитическое конструирование релейных цифровых регуляторов на основе аналога уравнения Гамильтона Якоби — Беллмана. //Известия академии наук / Теория и системы управления № 2 2000, М.: Наука ГосНИИАС, 2000. — с. 56 — 64.
- Кудин В.Ф. Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов с переменной структурой. //Известия академии наук / Теория и системы управления № 5 2001, М.: Наука ГосНИИАС, 2001. с. 61 — 66.
- Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.-599с.
- Луконин В.Н., Шатров В. Н., Комфер Г. М. Теплотехника: Учебник для вузов-М.: Высшая школа, 1999.-671с.
- Лурье Б .Я. Энрайт П.Дж. Классические методы автоматического управления. -СПб. :БХВ-Петербург, 2004−640с.
- Лыков A.B. Тепло и массообмен тел с окружающей средой. -Минск: Наука и техника, 1965. — 183с.
- Лыков A.B. Тепломассообмен . М.: Энергия, 1971.
- Ляшенко А.Л. Першин Частотный анализ и синтез систем с распределёнными параметрами РИА-КМВ: Пятигорск 2012 152с.
- Макаров Е.Г. Matead Учебный курс. СПб.: Питер 2009, -384с.
- Майоров В.Г., Гаврилов А. И. Практический курс программирования микропроцессорных систем. М.:Машиностроение, 1989 — 272с.
- Мартисон Л.К., Малов Ю. И. Дифференциальные уравнения математической физики : Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1996. — 308с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. 3-е издание.-М.: Наука. 1989.
- Минкина Т. В. Математическая модель кольцевой роторной печи. /Межвузовский научный сборник «Управление и информационные технологии».// Т. В. Минкина Пятигорск, 2008.- с. 130−134.
- Минкина Т. В., Доброродный Е. В. Дискретная модель кольцевой роторной печи./Межвузовский научный сборник «Управление и информационные технологии».// Т. В. Минкина, Е. В. Доброродный -Пятигорск, 2008.-е. 135−139.
- Минкина Т.В., Першин И. М. Синтез многомерных систем управления. /Межвузовский научный сборник «Управление и информационные технологии».// Т. В. Минкина, Е. В. Доброродный -Пятигорск, 2008.-е. 3−9.
- Минкина Т.В., Павлюк Д. Н. Управление температурными полями кольцевых роторных печей. -Ставрополь: Параграф, 2011−120с.
- Митчелл Э., Уэйт Р. Методы конечных элементов для уравнений с частными производными : Пер. с англ. М.: Мир, 1981. -216с.
- Моисеенко С.А., Першин И. М. Исследование топологической структуры фазового пространства нелинейных систем // Тез. док. конф. «Динамика твердого тела и устойчивость движения «/ Донецк: Институт прикладной математики и механики АН УССР, 1990. с. 14.
- Мотовиловец И.А. Теплопроводность пластин и тел вращения. Киев.: Наукова Думка, 1969.
- Мыльник В.В. Системы управления: Учебное пособие. М.: Экономика и финансы, 2002.-384с.
- Никитин П.В. Тепловая защита спускаемых космических аппаратов: Учебное пособие М.: Изд-во МАИ, 1992 .-76с.
- Николаев C.B. Системный анализ : Текст лекций. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. — 106с.
- Олейников В. А. Оптимальное управление техническими процессами в нефтяной и газовой промышленности . JI. Недра, 1982. -216с.
- Ортега Дж., Пул У. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений. / Пер. с англ. М.: Наука, 1986.-288с.
- Пасконов В.М., Полежаев В. И., Чудов JI.A. Численные методы в задачах тепло- и массообмена. М.: Наука. 1984.-350с.
- Перминов О.Н. Программирование на языке ПАСКАЛЬ. М.: Радио и связь. 1988.
- Першин И.М. Анализ и синтез систем с распределенными параметрами. Пятигорск, изд-во РИА КМВ 2007 г. 244с.
- Першин И.М. К решению задачи наблюдения для объекта с распределенными параметрами // Создание и расчет электронных устройств и приборов: Науч. сб. — Саратов: Изд-во Сарат. Унив-та, 1982. — с. 58 -59.
- Першин И.М. Об одной структуре регулятора для системы управления с распределенными параметрами // Аналитические методы синтеза регуляторов: Межвуз. Науч. сб. Саратов, 1982. — с. 15 — 30.
- Першин И.М. Определение параметров распределенного высокоточного регулятора для управления заданным технологическим процессом // Распределенные информационно управляющие системы. -Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 1988, — с. 143 — 144.
- Першин И.М. Определение параметров распределенного высокоточного регулятора по экспериментальным данным об объектеуправления // Аналитические методы синтеза регуляторов: Межвуз. науч. сб. Саратов, 1988. — с. 18 -25.
- Першин И.М. Применение критерия Найквиста к синтезу регуляторов распределенных систем // Тез. док. X Всесоюз. совещания по проблемам управления. М.: 1986. — с. 81 — 82.
- Першин И.М. Синтез распределенного высокоточного регулятора температуры // Аналитическая механика, устойчивость и управление движением: Тез. докл. V Всесоюз. Четаевской конф. Казань, 1987. — с.76 -77.
- Першин И.М. Синтез распределенных систем управления // Теоретические и прикладные проблемы создания систем управления технологическими процессами: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещания. -М.: 1990.-с. 139- 140.
- Першин И.М. Синтез систем с распределенными параметрами. Пятигорск, 2002. — 212с.
- Першин И.М. Синтез систем управления температурным полем // Анализ и синтез распределенных информационных управляемых систем: Тезисы докладов и сообщенй Межреспубл. Шк.- семинара. -Тбилиси: Мецниереба, 1987. с. 74 — 75.
- Першин И.М., Саркисов А. Ю. Математическая модель энергоустановки. // Труды II межреспубликанской научной конф., г. Кисловодск. 2000. с. 94 — 97.
- Петров И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного программирования. М.:Солон-Пресс, 2007−256с.
- Понтрягин JI.C. Обыкновенные дифференциальные уравнения. -М.: Наука, 1965.
- Потемкин В.Г. Система инженерных и научных расчетов MATLAB 5.x в 2 томах М.: Диалог -МИФИ, 1999 -670с.
- Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.: Энергия, 1978 -704с.
- Попов В.Б. TURBO PASCAL Издание третье дополненное. -М.: Финансы и статистика, 2002. — 528с.
- Рапопорт Э.Я. Оптимизация пространственного управления подвижными объектами индивидуального нагрева // Автоматика и телемеханика. 1983. № 1. — с. 11 — 14.
- Рапопорт Э.Я. Альтернативный метод в прикладных задачах оптимизации M.: Наука, 2000. — 336с.
- Рей У. Методы управления технологическими процессами. М.: Мир, 1983.-367с.
- Ройтенберг Я.Н. Автоматическое управление .-М.: Наука, 1971. -395с.
- Русак В.Н. Математическая физика. -Мн.: Дизайн ПРО, 1998. 208с.
- Самарский A.A. Введение в численные методы. М.: Наука, 1982.
- Самарский A.A. Теория разностных схем. 2-е издание. — М.: Наука. 1983.
- Самарский A.A., Гулин A.B. Численные методы математической физики .-М.: Научный мир, 2000.-316с.
- Самойлов J1.K. Распределенные информационно-измерительные системы: Учебное пособие. Таганрог, 1998. — 46с.
- Саркисов А.Ю. Некоторые вопросы синтеза распределенных регуляторов. // Межвуз. сб. науч. работ, г. Ессентуки. 1999. — с. 124 — 126.
- Семашко Г. Л. Программирование на языке ПАСКАЛЬ. М.: Наука. 1988.
- Сиразетдинов Т.К. Оптимизация систем с распределенными параметрами. м.: Наука, 1977. — 479с.
- Тихонов А.Н., Васильева A.B. Дифференциальные уравнения. -2-е издание.-М.: Наука. 1985.
- Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики.-М.: Наука, 1977.
- Торокин A.A. Основы инженерно-технической защиты информации— М.: «Ось 89». 1998. — 336с.
- Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Наука. 1987.
- Управление в распределенных системах: Сб. науч. ст. / РАН- Институт проблем информатики- -М.: Наука, 1993.- 170с.
- Ускова О.Ф. Программирование на языке Паскаль. СПб.: Питер, 2002.-336с.
- Фарлоу С. Уравнения с частными производными. М.: Мир, 1985.-383с.
- Хацкевич В.П. О решении задачи аналитического конструирования регуляторов для систем с распределенными параметрами.//Автоматика и телемеханика. 1972. — № 5. — с.5 — 14.
- Чернышев А.Б., Антонов В. Ф., Ильюшин Ю. В. Моделирование релейно импульсных распределенных систем Пятигорск из-во ПГТУ 2012 -248с147.. Чернышев А. Б. Исследование нелинейных систем с распределенными параметрами.- Кисловодск: МИЛ, 2009. 208с.
- Чубаров Е.П. Управление системами с подвижными источниками воздействия. М.: Энергоатомиздат, 1985.-289с.
- Шенфельд Г. Б. О задаче аналитического конструирования оптимальных регуляторов для уравнений параболического типа // Математические методы оптимизации систем с распределенными параметрами: Науч.сб. -Фрунзе: Илим, 1975, с. 3−9.
- Шипачев B.C. Высшая математика . Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2002. — 479с.
- Шубин М.А. Лекции об уравнениях математической физики. -М.: МЦНМО, 2001.-303с.152.. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.owen.ru., е-mail: [email protected]
- Curtain Ruth F. Pole Assignment for distributed systems by Finite-Dimensional Control. / Automatic. 1985. V. 25. No. 1. — P. 56 — 69.
- Eljai A. and Amouroux M. Sensor and observers in distributed parameter systems. // Int. J. Control, 1988, V. 47. No. 1. — P. 333 — 347.
- Foias C. and Tannenbaum A. Optimal sensitivity theory for multivariate distributed plants. // Int. J. Control, 1988, V. 47. No. 4. — P. 985 -992.
- Gibson J.S. and Rosen I.G. Approximation of Discrete-time LOG Compensators for distributed systems with boundary Input and unbounded measurement. // Automatica. 1988, V. 24. No. 4. — P. 517 — 529.
- Klefenz G. Automatic control of steam power plants, Bibliogrophisches Institut, 1986.
- Khargonckar P.P. and Polla K. Robust stabilization of distributed systems. // Automatica. 1986, V. 22. No. l.-P. 77−84.
- Kokotovis P.V., Arcak M. Constructive Nonlinear Control: progress in the 90'S // Prepr. 14 th IF AC World Congress. Beijing, China, 1999.
- Kubrusly C.S. and Malebranche H. Sensors and controllers location in distributed systems. / Automatica. 1985, V. 47. No. 21. — P. 117 128.
- Lee K.S. and Chang K.S. Discrete-time mobelling of distributed parameter systems for state estimator design // Int. J. Control, 1988, V. 48. No. 3.-P. 929−948.
- Macdonald N., Marshal J.E. and Walton K. Direct stability boundari method for distributed systems with discrete delay. // Int. J. Control, 1988, V. 47. No. 3. — P. 711 — 716.
- Munack A. Thoma M. Coordination Methods to Parameter Identification Problems in Interconnected Distributed Parameter Systems. // Automatica. 1986, V. 22. No. 1.
- Krstic M., Kokotovis P.V. Nonlinear and adaptive control Design. N.-Y: Jonh Willey and Sons, 1995.
- Pasca La., Levis A.H., Jim V.Y.-Y. On the design of Distributed Organisational structures. //Automatica. 1988, V. 24. No. 1. — P. 81 — 86.
- Sunanara Y., Aihara S. and Kojima F.A. Method for parameter estamation of a class of non-linear distributed systems ander noisy observations. // Automatica 1972, V. 17. No. 4. — P. 443 — 458.
- Venot A., Prorato L., Walter E. Distribution free criterion for «Robust Identification, with Applications in systems Mobelling and Image Processing» // Automatica, — 1986, V. 22. No. 1. — P. 105 — 109.