luni , 17 decembrie 2018
roen

Art. 07 – Vol. 21 – Nr. 1 – 2011

Acordarea  regulatoarelor  în  sisteme  de reglare în cascadă la
modele de obiecte cu elemente identice

Irina Cojuhari
cojuhari_irina@yahoo.com
Student Ph. D la Universitatea Tehnică a Moldovei, Chişinău, Moldova

Rezumat: În lucrare se propune un algoritm de acordare a regulatoarelor tipizate P, PI, PID în sisteme de reglare în cascadă cu două bucle de reglare. Procesul condus se prezintă prin două subprocese cu inerţie. Pentru acordarea regulatoarelor în conturul interior şi exterior se utilizează metoda gradului maximal de stabilitate. În conturul interior se utilizează regulatorul P sau PI, iar în conturul exterior se propun regulatoarele P, PI, PID. Pentru fiecare algoritm de reglare P, PI, PID se obţine o expresie funcţia de parametrii cunoscuţi ai obiectului şi mărimea necunoscută a gradului maximal de stabilitate al sistemului automat sintetizat. Pentru determinarea valorilor optimale ale parametrilor de acord ai regulatorului P, PI, PID respectiv se utilizează proceduri iterative. Se prezintă exemplu de aplicare a algoritmului propus cu calculele respective şi simulare pe calculator.

Cuvinte cheie: contur interior şi exterior, metoda gradului maximal de stabilitate, model de obiect, reglare în cascadă, regulator.

Introducere: În practica automatizărilor pentru procese lente şi cu sau fără timp mort prezentate prin modele matematice cu mai multe constante de timp, utilizarea structurilor convenţionale de reglare se realizează cu dificultăţi şi obţinerea performanţelor dorite ale sistemului automat proiectat este o procedură dificilă [1,2,4,5].

Pentru depăşirea acestor dificultăţi se utilizează structuri de sisteme de reglare în cascadă [1,2,4]. Pentru acordarea regulatoarelor tipizate de tipul P, PI, PID în structurile de reglare în cascadă se practică aplicarea metodelor frecvenţiale, metoda modulului etc. Metodele frecvenţiale au dezavantajul care se referă la efectuarea calculelor şi prezentarea grafică a funcţiilor în domeniul frecvenţă. Metoda modulului are dezavantajul că se utilizează numai legi de reglare care conţin mai multe binoame de gradul întâi cărora li se impune compensarea constantelor mari de timp din componenţa obiectului de reglare, ceea ce duce la dificultăţi la realizarea acestor legi.

Pornind de la dezavantajele metodelor indicate mai sus, în lucrare se propune utilizarea metodei gradului maximal de stabilitate (GMS) [3] la acordarea regulatoarelor tipizate în buclele de reglare interioare şi exterioare ca sisteme de reglare independente la modele de obiecte cu elemente identice. Procedura de acordare a regulatoarelor porneşte de la conturul interior, apoi se acordează regulatoarele în conturul exterior.

Vizualizează articolul complet

Concluzii: În rezultatul analizei rezultatelor obţinute la acordarea regulatoarelor P, PI, PID în sisteme de reglare în cascadă cu modele de obiecte (1), (2) cu parametrii cunoscuţi facem concluziile:

  1. Conturul interior cu regulatorul P, PI acordat după metoda GMS permite de a obţine performanţe ridicate variind valoarea lui J>0 şi alegând valoarea parametrilor regulatorului respectiv pentru a obţine performanţele impuse conturului interior.
  2. Conturul exterior cu regulatorul P, PI, PID acordat după metoda GMS permite de a obţine performanţe ridicate variind valoarea lui J>0 şi alegând valoarea parametrilor regulatorului respectiv pentru a obţine performanţele impuse conturului exterior.

BIBLIOGRAFIE:

  1. ROTACH, V. I. A. Teoria avtomaticheskogo upravlenia termoenergheticheskimi protzessami, Moskva: Energoatomizdat, 1985, 292 s.
  2. LUKAS, V. A. Teoria avtomaticheskogo upravlenia, Moskva: Nedra, 1990, 416 s.
  3. ZAGARII, G. I.; A. M SHUBLADZE. Sintez system upravlenia na osnove kriteria maximalnoi stepeni ustoichivosti. (The Synthesis of  the  Control System According to the Maximal Stability Degree), Moskva: Energoatomizdat, 1998,  198 s.
  4. DUMITRACHE, I. şi AL. Automatizări electronice, Bucureşti: EDP, 1993, 660 p .
  5. PREITL, Ş.; R. E. PRECUP. Introducere în ingineria reglării automate, Timişoara: Editura Politehnica, 2004, 334 p.
  6. TAN, N.; P. ATHERTON. Design of stabilizing PI and PID controllers. În: International Journal of Systems Science, Vol. 37, Issue 8,  2006, pp. 543-554.
  7. IZVOREANU, B.; I. FIODOROV; F. IZVOREANU. The Tuning of Regulator for Advance Delay Objects According to the Maximal Stability Degree Method. In: Proceedings of the 11th International Conference on Control Systems and Computer Science (CSCS-11), Bucureşti, V.I., 1997, pp. 179-184.
  8. COJUHARI, I.; B. IZVOREANU. Contributions of controllers tuning in the multiple – loop feedback control system with two contours with inertia. În: Proceedings of the 9th International Conference on Development and Application Systems DAS-2008, România, Universitatea „Ştefan cel Mare” din Suceava, 22-24 May 2008, pp. 50-53.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.