СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО РЕГУЛЯТОРА ДОЗИРОВАНИЯ ФЛОКУЛЯНТА
Authors/Creators
- 1. Восточноукраинский национальный университет имени В. Даля, Ukraine
Description
Цель. Задачей автоматического управления процессами сгущения шламовых вод и осветления отходов флотации является стабилизация плотности сгущенного продукта в заданном диапазоне и поддержание содержания твердой фазы в сливе не выше допустимого уровня при минимальном расходе флокулянта. В существующих системах автоматического управления дозирование флокулянта осуществляется по содержанию твердой фазы в питании аппарата (принцип разомкнутого управления). Это ведет к его перерасходу и увеличению дисперсии плотности слива. Для минимизации отклонений от задающего воздействия и обеспечения заданного качества переходного процесса необходимо выполнить синтез оптимального цифрового регулятора. Величина перерегулирования не должна превышать 5 %. Выполнить моделирование работы системы для определения качества переходных процессов. Методика. Синтез оптимального цифрового регулятора выполнен на основе метода динамического программирования. Результаты. Математическая модель объекта управления представлена в нормальной форме Коши и далее в виде разностных уравнений. Рассчитан оптимальный период квантования как функция от заданной погрешности регулирования и скорости изменения выходной координаты. Получено дифференциальное уравнение Беллмана и определено условие достижения минимума функционала качества. Функция Беллмана представлена в виде квадратичной формы от переменных состояния системы. Для ограничения возможного управления рассчитаны весовые коэффициенты функционала, исходя из максимально допустимых значений переменных состояния системы и управляющих воздействий во время переходного процесса. Практическая значимость. Моделированием работы САУ дозирования флокулянта установлено, что величина перерегулирования составляет 3,5 %, время переходного процесса 5,6 с, переходный процесс апериодический, регулирование астатическое, что отвечает требованиям, предъявленным к САУ.
Files
14549-Текст статті-23805-1-10-20130827.pdf
Additional details
Related works
- Is identical to
- Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/14549 (URL)
References
- Zubov D.A. Avtomatychne keruvannia tekhnolohichnymy protsesamy vuhlezbahachuvalnoi fabryky [Automatic control by the process of coal preparation plants]. Luhansk, Vyd-vo Skhidnoukr. nats. un-tu im. V. Dalia Publ., 2003. 172 p.
- Makarov Ye.G. Inzhenernyye raschety v Mfthcad [Engineering calculations in Mfthcad]. Saint Petersburg, Piter Publ., 2010. 448 p.
- Olsson Gustav, Piani Dzhanguido. Tsifrovyye sistemy avtomatizatsii i upravleniya [Digital automation and control systems]. Saint Petersburg, Nevskiy dialect Publ., 2001. 557 p.
- Pelekh R.Ya., Luchko Y.Y. Dvostoronni obchysliuvalni skhemy rozviazuvannia neliniinykh dyferentsialnykh rivnian z otsinkoiu holovnoho chlena pokhybky [Bilateral computational schemes for solving nonlinear differential equations with principal term evaluation of error]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 39, pp. 123-125.
- Pelekh Ya.M. Metody vysokoho poriadku tochnosti rozviazuvannia zadachi Koshi dlia neliniinykh intehro-dyferentsialnykh rivnian Voltera [The methods of high order of accuracy for solving the Cauchy problem for nonlinear integro-differential equations Voltaire]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University named after Academician V. Lazaryan], 2011, issue 39, pp. 126-130.
- Pismenskiy A.V., Ulshin V.A. Opredeleniye dopustimogo perioda diskretizatsii dlya predstavleniya parametricheskoy modeli radialnogo sgustitelya shlamovykh vod v prostranstve sostoyaniy [Permissible period determination of discretization for the presentation of parametric model of radial thickener of slime water states space]. Pratsі Luhanskoho vіddіlennia Mіzhnarodnoi Akademіi іnformatyzatsіi – Proceedings of Lugansk Department of International Academy of Informatization, 2002, no. 1, pp. 41-45.
- Poluliakh O.D. Tekhnolohichni rehlamenty vuhlezbahachuvalnykh fabryk [Process regulations of the coal preparation plants]. Dnipropetrovsk, Natsionalnyi hirnychyi universytet Publ., 2002. 856 p.
- Polyakov K.Yu. Osnovy teorii tsifrovykh sistem upravleniya [The basic theory of digital control systems]. Saint Petersburg, Piter Publ., 2006. 161 p.
- Romanenko V.D. Metody avtomatyzatsii prohresyvnykh tekhnolohii [Methods of automatization of advanced technologies]. Kyiv, Vyshcha shkola Publ., 1995. 519 p.
- Sharuda V.H. Praktykum z teorii avtomatychnoho upravlinnia [Practical on automatic control theory]. Dnipropetrovsk, Natsionalna hirnycha akademiia Ukrainy Publ., 2002. 414 p.
- Famularo D., Pugliese P., Sergeyev Ya.D. A global optimization technique for fixed-order control design. International Journal of Systems Science, 2004, vol. 35 (7), pp. 425-434.
- Grachov O. Enrichability curves analysis of several coals mixture. TEKA. Commision of motorization and energetics in agriculture, 2012, vol. 12, no. 4, pp. 64-70.
- Dale E. Seborg,. Duncan A. Mellichamp, Thomas F. Edgar, Francis J. Doyle. Process Dynamics and Control. New York, John Wiley & Sons Publ., 2010. 528 p.