REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Integrirni procesi se pojavljajo v različnih vejah industrije: najdemo jih v elektrarnah in papirnicah, letalsko-vesoljskih nadzornih sistemih, skladiščnih cisternah, destilacijskih kotlih, kemičnih reaktorjih in naftni industriji. Zaradi mejno nestabilne prenosne funkcije, ki povzroči neomejen izhod pri omejenem vhodu, je tako zahtevnejše tudi zaprtozančno vodenje integrirnih procesov. Vodenje integrirnih sistemov preučujejo že vrsto desetletij in do sedaj je bilo razvitih že veliko različnih metod nastavljanja parametrov regulatorjev. Med obstoječimi metodami pa težko najdemo takšno, ki omogoča enostavno nastavljanje parametrov regulatorja in hkrati zelo učinkovito regulacijsko in sledilno vodenje, kar je prednost MOMI (ang. magnitude optimum multiple integration) metode za stabilne procese.
Delo naslavlja razširitev MOMI metode za vodenje integrirnih procesov s proporcionalno-integrirnim (PI) in proporcionalno-integrirno-diferencirnim (PID) regulatorjem z dvema prostostnima stopnjama (ang. 2-DOF). Razvita razširitev je neparametrična, kar pomeni, da za izračun parametrov regulatorja ne potrebuje modela procesa. Parametre regulatorja lahko izračunamo iz časovnega odziva procesa (časovna domena) ali pa neposredno iz prenosne funkcije procesa poljubnega reda z mrtvim časom (frekvenčna domena). Pri tem sta oba pristopa izračuna parametrov regulatorja popolnoma enakovredna.
Skupno optimalno regulacijsko in sledilno delovanje smo dosegli z utežitvijo signala reference (ang. reference weighting) ali s pomočjo filtriranja referenčnega signala. Hitrost zaprtozančnega odziva smo nastavili z dodatnim parametrom, ki določa zaprtozančno časovno konstanto (ang. average closed-loop residence time).
V delu smo preučevali tudi stabilnost in robustnost predlagane metode nastavljanja parametrov regulatorjev. Ravno tako smo analizirali robustnost izračuna karakterističnih površin (ang. characteristic areas) iz signalov procesa, ki vsebujejo merilni šum. V delu je predlagan nov način izračuna omenjenih površin s pomočjo filtriranja signalov.
Poleg nastavljanja parametrov regulatorjev delo obravnava tudi novo metodo za identifikacijo modela nižjega reda neposredno iz časovnega odziva (časovna domena) ali iz prenosne funkcije procesa poljubnega reda z mrtvim časom (frekvenčna domena).
Predlagano metodo nastavljanja parametrov PI/PID regulatorjev smo primerjali z nekaterimi drugimi metodami. Predlagana metoda je v veliki večini primerov dosegla bolj učinkovito zaprtozančno vodenje v primerjavi z ostalimi metodami. Na koncu dela smo predlagano metodo preizkusili tudi na naslednjih laboratorijskih in industrijskih sistemih: sistem za kompenzacijo lezenja napetosti ojačevalnika električnega naboja, laboratorijski hidravlični sistem, industrijski avtoklav in sistem za nadzor temperature trdo oksidnih gorivnih celic (ang. SOFC). Zaprtozančni odzivi so bili v vseh primerih hitri in stabilni.