Синтез адаптивного МП-регулятора для процесу випалювання заготовок вуглеграфітових виробів
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.3.2024.312422Ключові слова:
МП-регулятор, адаптивне керування, оптимальне керування, ідентифікація, випалювання, вуглеграфітові вироби, енергоефективністьАнотація
Модельнопрогнозний регулятор забезпечує кращу якість керування технологічним процесом випалювання заготовок вуглеграфітових виробів порівняно з ПІД-регуляторам і його варіаціями. Його вада — чутливість до похибок моделювання об’єкта. За одночасної зміни усіх параметрів об’єкта в несприятливий бік усього на 3 % керування модельнопрогнозного регулятора стає незадовільним.
У дослідженні синтезовано адаптивний модельнопрогнозний регулятор для керування процесом випалювання. Для ідентифікації моделі камери «під вогнем» у реальному часі використано рекурсивний алгоритм найменших квадратів із забуванням; показник забування становить 0,98. Порівняно роботу звичайного й адаптивного модельнопрогнозних регуляторів за точної моделі, за несприятливих відхилів параметрів стаціонарного об’єкта від параметрів моделі, за сприятливих відхилів, а також за нестаціонарного об’єкта, параметри якого змінюються східчасто. В усіх випадках адаптивний регулятор забезпечує дотримання перепаду температури в найгарячішій («найнебезпечнішій») заготовці в заданих межах, 90 ℃, і навіть дає «запас» за цим перепадом (від 0,8 % до 8 %). Однак він робить випалювання тривалішим (від 4,8 % до 142,1 %) і витратнішим із погляду палива (від 1,2 % до 106,2 %), ніж у разі використання неадаптивного регулятора, навіть тоді, коли останній забезпечує дотримання обмежень.
Загалом доцільно використовувати адаптивний модельнопрогнозний регулятор. Потрібно дослідити економічні межі такої доцільности, а також порівняти різні методи ідентифікації, щоби підвищити швидкодію.
Посилання
Лелека, С. В. Наукові засади розробки ресурсоенергоефективних процесів та обладнання вуглеграфітового електродного виробництва : дис. … д-ра техн. наук : 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології / Лелека Сергій Володимирович. – Київ, 2021. – 371 с.
Коротинський, А. П. Автоматизація процесу керування багатокамерними печами випалювання вуглеграфітових виробів : дис. … д-ра філософії : 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Коротинський Антон Петрович. – Київ, 2020. – 190 с.
Жученко, Л. К. Автоматизація процесів керування термічною обробкою вуглецевих матеріалів : дис. … д-ра філософії : 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / Жученко Людмила Костянтинівна. – Київ, 2023. – 164 с.
Voloshchuk V. A., Zhuchenko L. K., Korotynskiy A. P. Research of thermal regimes of the process of burning of carbon products. Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series: Technical Sciences. 2022. No. 4. P. 72–78. URL: https://doi.org/10.32838/2663-5941/2022.4/12 (date of access: 17.06.2024).
Путятін, Р. О., Жученко, А. І. (2023). Задача керування процесом випалювання вуглецевих виробів. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (4), 32–37. https://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2023.294325
Путятін Р. О., Жученко А. І. Дослідження модельно-прогнозуючого керування процесом випалювання вуглеграфітових виробів з урахуванням неточності моделі. Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2024. Т. 74, № 1. С. 133–140. URL: https://doi.org/10.32782/2663-5941/2024.1.1/20 (дата звернення: 11.06.2024).
Жученко О. А., Цапар В. С. Метод спрощення математичних моделей об’єктів керування із розподіленими параметрами. Automation Technological and Business - Processes. 2015. Т. 21, № 21. URL: https://doi.org/10.15673/2312-3125.21/2015.42858 (дата звернення: 17.06.2024).
Zhuchenko O., Korotynskyi A. Development and investigation of the reduced mathematical model of the process of baking carbon products. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 1, no. 8 (97). P. 70–78. URL: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154840 (date of access: 27.06.2024).
Жученко О.А., Коротинський А.П., Хібеба М.Г. Математичне моделювання енергоємних технологічних процесів вуглеграфітового виробництва [текст] : монографія. –К.:КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 344 с.:іл. – 300 прим. ISBN 978-617-7503-56-8.
Ljung L. System identification: Theory for the user. 2nd ed. Upper Saddle River, NJ : Prentice Hall PTR, 1999. 609 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Редріх Олегович Путятін, Анатолій Іванович Жученко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
