Введение к работе
Актуальность темы . Одной из главных причин не всегда удачного внедрения разработанной автоматической системы управления (АСУ) в практику является наличие неопределенности в модели объекта . В действительных условиях параметры автоматизируемого объекта бывают известными лишь приближенно; кроме того, они могут заранее неизвестным образом меняться в процессе эксплуатации системы. Неучет этого обстоятельств может привести не только к ухудшению ожидаемого качества управления, но даже к потере системой устойчивости.
Исследование роли неопределенности и ее учет в расчетах стал одной из приоритетных задач теории автоматического управления. Это привело к созданию ее нового раздела - теории робастного управления. Однако, несмотря на большее число опубликованных работ по проблеме робастности, их использование на практике все еще сталкивается с серьезными трудностями.
Большая часть опубликованных работ посвящена анализу и расчету робастной устойчивости и робастного качества без учета осо-5енностей, характерных для систем управления технологическими іроцессами, в частности, тепловыми процессами на электростанциях (распределенность параметров, наличие запаздываний в передаче зоздействий, необходимость оперирования с экспериментальными данными и т.п.). Предлагаются новые, так называемые, робастные алгоритмы регулирования и управления, обоснованность которых с гочки зрения их использования в практике автоматизации указанного класса объектов оказалась ясно недостаточной.
Настоящая диссертация посвящена анализу существующих и раз-эаботке некоторых новых робастных методов расчета систем автомагического регулирования, учитывающих особенности технологических, і в том числе теплоэнергетических объектов.
Цель диссертации Конкретно в диссертации поставлены и ре-іеньї следующие задачи:
- Разработаны новые,' удобные для практического испольэова-іия методы расчета робастной настройки систем с традиционными ідеальними и реальными ПИД-регуляторами в одномерных системах
автоматического управления при уоловии ,что параметры регулятор известны точно , а в модели объекта возможны достаточно больши непараметрические неопределенности,характерные, в частности, дл экспериментально полученных моделей.
- Выполнен сравнительный анализ качества регулирования
систем с традиционным ІЩ-регулятором и систем "с внутренней
моделью" объекта регулирования (системы о IMC-регулятором)
учетом реальных условий их работы в производственных условиях (
том числе на тепловых и атомных электростанциях).
Методы исследования
Теоретические исследования в диссертационной работе опираш ся на результаты и методы общей теории автоматического управлє ния, а также на прикладные ее аспекты, связанные о автоматизащ ей теплоэнергетических процессов , методы цифрового имитационнс го моделирования. Полученные в диссертации теоретические ре гультаты иллюстрируются рядом практических примеров, выполненнь как на ЭВМ, так и физической модели системы автоматического р« гулирования с реальным микроконтроллером ПРОТАР.
Научная новизна
Разработаны новые модифицированные методы расчета робаси ной настройки систем с традиционными ПИД- регуляторами при уче: непараметрической неопределенности в модели объекта достаточі большой величины.
Определена эффективность применения разработанного мето? расчета робастной настройки системы с типовым объектом регулир< вания в широком диапазоне изменения его безразмерных параметр
Выполнен сравнительный анализ показателей качества per: лирования системы с традиционным ПИД-регулятором и системы IMC-регулятором.
Практическая значимость
Использование разработанных в диссертации робастных меті дов позволит получать более надежные результаты расчетов П] проектировании и наладке систем автоматического управления те: нологическими, в том числе и теплоэнергетическими процессами.
Разработаны прикладные программы для моделирован систем автоматического регулирования, дающий возможность учи
- 5 -ать робастные параметры настройки регуляторов и определять ка-ество регулирования при наличии неопределенности в модели объ-кта.
Публикации
По материалам диссертационной работы опубликована статья в
урнале "Теплоэнергетика". —-_
Апробация работы
Материалы работы докладывались и обсуждались на семинарах і заседании кафедры АСУ ТП ,МЭИ .
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения , четырех глав , іаключения и библиографического списка , включающего 117 наиме-гований. Основной текст содержит 16Э страницы машинописного екста, иллюстрирован 63 рисунками и 22 таблицами.