CONTROL OF ENERGY EFFICIENCY IN INDUSTRY AND HOUSING AND COMMUNAL SERVICES
Sign | Register
UDC 621.311.22.011
About one automatic controller synthesis problem solution in automatic adaptive control heating systems
Sergei Vladimirovich Panferov, Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of Heat and Gas Supply and Ventilation Department, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, tgsiv@mail.ru
Vladimir Ivanovich Panferov, Doctor of Science (Engineering), Professor, Head of Heat and Gas Supply and Ventilation Department, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, tgsiv@mail.ru
Abstract
The article covers the selection and adjustment of automatic controllers of individual circuits at adaptive thermal management systems of the heated buildings. The dynamic properties of the controlled channels are presented by typical transfer functions. Sustainability and quality of transient processes in the systems, which were designed using the reference transfer function method, have been analyzed. The paper covers the settings of automatic controllers and the parameters of subjects to management.
Keywords
sustainability, quality of transient processes, automatic control system, reference transfer function, adaptive control, temperature control
References
1. Zinger, N.M. Povyshenie ehffektivnosti raboty teplovyh punktov / N.M. Zinger, V.G. Bestolchenko, A.A.ZHidkov. – M.: Strojizdat, 1990. – 188 s.
2. Avtomatika i avtomatizaciya sistem teplogazosnabzheniya i ventilyacii: ucheb. dlya vuzov / A.A. Kalmakov, YU.YA. Kuvshinov, S.S. Romanova, S.A. SHCHelkunov. – M.: Strojizdat, 1986. – 479 s.
3. Panferov, S.V. Strukturno-parametricheskij sintez adaptivnoj sistemy upravleniya temperaturnym rezhimom otaplivaemyh zdanij: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk / S.V. Panferov. – CHelyabinsk: Izd-vo YUUrGU, 2011. – 20 s.
4. Nejmark, YU.I. Sintez i funkcional'nye vozmozhnosti prostejshego kvaziinvariantnogo upravleniya / YU.I. Nejmark // Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo. Seriya «Matematicheskoe modelirovanie i optimal'noe upravlenie». – 2007. – № 6. – S. 140–146.
5. Samarin, O.D. O sovershenstvovanii rascheta processov avtomaticheskogo regulirovaniya inzhenernyh sistem obespecheniya mikroklimata / O.D. Samarin, K.M. Mzhachih // Inzhenernye sistemy. – 2008. – № 2 (34). – S. 22–25.
6. Bloh, Z.SH. Dinamika linejnyh sistem avtomaticheskogo regulirovaniya mashin / Z.SH. Bloh. – M.: Tekhnteorizdat, 1952. – 491 s.
7. Klyuev, A.S. Usloviya optimal'noj nastrojki regulyatorov sistem avtomaticheskogo regulirovaniya temperatury i davleniya peregretogo para kotloagregata / A.S. Klyuev // Teploehnergetika. – 1969. – № 7. – S. 57–60.
8. CHertkov, N.K. Analiticheskie formuly optimal'noj nastrojki avtoregulyatorov / N.K. CHertkov, S.V. Koryabina // Teploehnergetika. – 1969. – № 9. – S. 28–30.
9. Davydov, N.I. Opredelenie parametrov nastrojki PID-regulyatora po perekhodnoj harakteristike ob"ekta regulirovaniya / N.I. Davydov, O.M. Idzon, O.V. Simonova // Teploehnergetika. – 1995. – № 10. – S. 17–22.
10. O priblizhennom sootvetstvii mezhdu kvazioptimal'nymi i tipovymi zakonami upravleniya / S.M. Kulakov, V.V. SHtefan, S.P. Ognev, I.A. SHtefan // Izv. vuzov. Ser. «CHernaya metallurgiya». – 1999. – № 4. – S. 33–40.
11. Smetana, A.Z. Metodika opredeleniya parametrov nastrojki regulyatorov teploehnergeticheskih processov / A.Z. Smetana // Izv. AN. Ser. «EHnergetika». – 2001. – № 2. – S. 80–87.
12. Goncharov, V.I. Sintez robastnyh regulyatorov nizkogo poryadka / V.I. Goncharov, A.V. Liepin'sh, V.A. Rudnickij // Izv. AN. «Teoriya i sistemy upravleniya». – 2001. – № 4. – S. 36–43.
13. Aleksandrova, N.D. O nastrojkah impul'snyh relejnyh regulyatorov na maloinercionnyh ob"ektah / N.D. Aleksandrova, N.I. Davydov // Teploehnergetika. – 2002. – № 5. – S. 54–57.
14. Smetana, A.Z. Metodika rascheta parametrov nastrojki sistem avtomaticheskogo regulirovaniya teploehnergeticheskih processov / A.Z. Smetana // Teploehnergetika. – 2002. – № 10. – S. 40–45.
15. Tverskoj, M.YU. Issledovanie iteracionnogo algoritma rascheta parametrov nastrojki dvuhkonturnyh sistem regulirovaniya / M.YU. Tverskoj, S.A. Talamanov // Teploehnergetika. – 2002. – № 10. – S. 65–72.
16. Rotach, V.YA. Analiz algoritmov regulirovaniya v kaskadnyh sistemah / V.YA. Rotach // Teploehnergetika. – 2002. – № 10. – S. 26–30.
17. Pan'ko, M.A. Vybor pokazatelya zapasa ustojchivosti pri raschete nastroek PI- i PID regulyatorov / M.A. Pan'ko, H.SH. Buj // Teploehnergetika. – 2003. – № 10. – S. 27–32.
18. Mozzhechkov, V.A. Sintez linejnyh regulyatorov s prostoj strukturoj / V.A. Mozzhechko // Avtomatika i telemekhanika. – 2003. – № 1. S. 27–41.
19. Kruglov, S.P. Vzaimosvyaz' dvuh podhodov k analiticheskomu konstruirovaniyu optimal'nyh regulyatorov / S.P. Kruglov // Avtomatika i telemekhanika. – 2003. – № 4. – S. 56–69.
20. Gricenko, A.V. Uluchshenie kachestva algoritma upravleniya «Prediktor Smita» posredstvom avtomaticheskogo vychisleniya vremeni zapazdyvaniya / A.V. Gricenko // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2004. – № 12. – S. 32–37.
21. Smirnov, N.I. Optimizaciya nastroechnyh parametrov avtomaticheskih sistem regulirovaniya s differenciatorom / N.I. Smirnov, V.R. Sabanin, A.I. Repin // Teploehnergetika. – 2004. – № 10. – S. 10–16.
22. Pan'ko, M.A. Raschet nastroek PID- regulyatorov pri cifrovoj realizacii algoritma regulirovaniya / M.A. Pan'ko // Teploehnergetika. – 2004. – № 10. – S. 28–32.
23. Smetana, A.Z. Avtomaticheskaya i avtomatizirovannaya nastrojka regulyatorov teploehnergeticheskih processov / A.Z. Smetana // Teploehnergetika. – 2004. – № 11. – S. 47–52.
24. Optimal'nye avtomaticheski nastraivayushchiesya regulyatory (regulyatory OANR) / A.M. SHubladze, E.S. Sysoev, S.V. Gulyaev, A.A. SHubladze. – http://www.greenco.orc.ru/St_01/stat_01.htm.
25. Rotach, V.YA. K raschetu optimal'nyh parametrov PID-regulyatorov po ehkspertnym kriteriyam / V.YA. Rotach // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2005. – № 11. – S. 5–9.
26. Rotach, V.YA. K raschetu optimal'nyh parametrov real'nyh PID-regulyatorov po ehkspertnym kriteriyam / V.YA. Rotach // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2006. – № 12. – S. 22–29.
27. Zver'kov, V.P. Iteracionnye algoritmy dinamicheskoj nastrojki regulyatorov pri nalichii sluchajnyh vozmushchenij / V.P. Zver'kov, V.F. Kuzishchin // Teploehnergetika. – 2006. – № 10. – S. 24–28.
28. Rotach, V.YA. Raschet parametrov sistem avtomaticheskogo upravleniya pri vysokoj tochnosti ih funkcionirovaniya / V.YA. Rotach // Teploehnergetika. – 2006. – № 10. – S. 17–19.
29. Lozgachev, G.I. Postroenie modal'nyh robastnyh regulyatorov po peredatochnoj funkcii zamknutoj sistemy / G.I. Lozgachev, L.A. Tyutyunnikova // Izv. RAN. Ser. «Teoriya i sistemy upravleniya». – 2006. – № 4. – S. 5–8.
30. Smirnov, N.I. O korrektnosti nastrojki PID-regulyatora pri approksimacii perekhodnoj harakteristiki ob"ekta regulirovaniya aperiodicheskim zvenom s transportnym zapazdyvaniem / N.I. Smirnov, V.R. Sabanin, A.I. Repin // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2007. – № 1. – S. 35–39.
31. CHertkov, N.K. Paket komp'yuternyh programm dlya nastrojki sistem avtomaticheskogo regulirovaniya / N.K. CHertkov, V.N. CHertkov // Teploehnergetika. – 2007. – № 9. – S. 56–60.
32. Smirnov, N.I. CHuvstvitel'nost' i robastnaya nastrojka PID-regulyatorov s real'nym differencirovaniem / N.I. Smirnov, V.R. Sabanin, A.I. Repin // Teploehnergetika. – 2007. – № 10. – S. 15–23.
33. Povyshenie pomekhoustojchivosti i ehffektivnosti algoritma regulirovaniya temperatury goryachego vodosnabzheniya na central'nyh teplovyh punktah / O.S. Kolosov, V.B. Garmash, R.V. Deev, R.B. Morozov // Mekhatronika, avtomatizaciya, upravlenie. – 2008. – № 10. – S. 18–23.
34. Smetana, A.Z. Modificirovannaya metodika avtomaticheskoj i avtomatizirovannoj nastrojki regulyatorov teploehnergeticheskih processov / A.Z. Smetana // Teploehnergetika. – 2009. – № 4. – S. 44–46.
35. Dylevskij, A.V. Sintez konechnomernyh regulyatorov dlya beskonechnomernyh ob"ektov: avtoref. dis. … d-ra tekhn. nauk / A.V. Dylevskij. – Voronezh: Izd-vo VGU, 2009. – 32 s.
36. Denisenko, V. PID-regulyatory: principy postroeniya i modifikacii. CH. 1 / V. Denisenko // Sovremennye tekhnologii avtomatizacii. – 2006. – № 4. – S. 66–74.
37. Denisenko, V. PID-regulyatory: principy postroeniya i modifikacii. CH. 2 / V. Denisenko // Sovremennye tekhnologii avtomatizacii. – 2007.
38. – № 1. – S. 78–88.
39. Denisenko, V. PID-regulyatory: voprosy realizacii. CHast' 1 / V. Denisenko // Sovremennye tekhnologii avtomatizacii. – 2007. – № 4. – S. 86–97.
40. Denisenko, V. PID-regulyatory: voprosy realizacii. CHast' 2 / V. Denisenko // Sovremennye tekhnologii avtomatizacii. – 2008. – № 1. – S. 86–99.
41. Rotach, V.YA. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya: ucheb. dlya vuzov / V.YA. Rotach. – M.: Izd-vo MEHI, 2004. – 400 s.
42. Rotach, V.YA. Adaptaciya v sistemah upravleniya tekhnologicheskimi processami / V.YA. Rotach // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2005. – № 1. – S. 4–10.
43. Varlamov, I.G. «Gaechnyj klyuch» dlya naladchika SAR / I.G. Varlamov, L.P. Serezhin, B.V. Filimonov // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2004. – № 9. – S. 17–22.
44. Varlamov, I.G. «Ne meshajte regulyatoram rabotat'!» / I.G. Varlamov, M.M. Kuznecov // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2005. – № 6. – S. 20–23.
45. Erofeev, A.A. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya: uchebnik dlya vuzov / A.A. Erofeev. – SPb.: Politekhnika, 2002. – 302 s.
46. Kulakov, G.T. Inzhenernye ehkspress-metody rascheta promyshlennyh sistem regulirovaniya: sprav. posobie / G.T. Kulakov. – Minsk: Vyssh. shk., 1984. – 192 s.
47. Avtomatizaciya nastrojki sistem upravleniya / V.YA. Rotach, V.F. Kuzishchin, A.S. Klyuev i dr. – M.: EHnergoatomizdat, 1984. – 272 s.
48. Metody klassicheskoj i sovremennoj teorii avtomaticheskogo upravleniya: ucheb. V 5 t. T. 2: Statisticheskaya dinamika i identifikaciya sistem avtomaticheskogo upravleniya / pod red. K.A. Pupkova i N.D. Egupova. – M.: Izd-vo MGTU im. N.EH. Baumana, 2004. – 640 s.
49. Rotach, V.YA. Rasshirenie granic dejstviya teorii avtomaticheskogo upravleniya teploehnergeticheskimi processami / V.YA. Rotach // Teploehnergetika. – 2009. – № 10. – S. 25–31.
50. Proektirovanie sistem kontrolya i avtomaticheskogo regulirovaniya metallurgicheskih processov: ucheb. posobie / G.M. Glinkov, V.A. Makovskij, S.L. Lotman, M.R. SHapirovskij. – M.: Metallurgiya, 1986. – 352 s.
51. Abdullaev, N.D. Teoriya i metody proektirovaniya optimal'nyh regulyatorov / N.D. Abdullaev, YU.P. Petrov. – L.: EHnergoatomizdat, 1985. – 240 s.
52. Problemy sozdaniya i ehkspluatacii ehffektivnyh sistem regulirovaniya / SH.E. SHtejnberg, L.P. Serezhin, I.E. Zaluckij, I.G. Varlamov // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2004. – № 7. – S. 1–7.
53. Rotach, V.YA. Vozmozhen li sintez nechetkih regulyatorov s pomoshch'yu teorii nechetkih mnozhestv? / V.YA. Rotach // Promyshlennye ASU i kontrollery. – 2004. – № 1. – S. 33–34.
54. Polyak, B.T. Robastnaya ustojchivost' i upravlenie / B.T. Polyak, P.S. SHCHerbakov. – M.: Nauka, 2002. – 303 s.
55. Polyak, B.T. Razvitie teorii avtomaticheskogo upravleniya / B.T. Polyak // Problemy upravleniya. – 2009. – № 3.1. – S. 13–18.
56. Kim, D.P. Teoriya avtomaticheskogo upravleniya. V 2 t. T.1. Linejnye sistemy / D.P. Kim. – M.: Fizmatlit, 2003. – 288 s.
57. Panferov, S.V. K obosnovaniyu metoda strukturno-parametricheskogo sintez avtomaticheskih regulyatorov / S.V. Panferov, A.I. Telegin, V.I. Panferov // Vestnik YUUrGU. Seriya «Komp'yuternye tekhnologii, upravlenie, radioehlektronika». – 2009. – Vyp. 9. – № 3 (136). – S. 29–36.
58. Frer, F. Vvedenie v ehlektronnuyu tekhniku regulirovaniya: per. s nem. / F. Frer, F. Orttenburger. – M.: EHnergiya, 1973. – 190 s.
59. Man', N.V. Optimal'nyj sintez robastnoj kaskadnoj avtomaticheskoj sistemy upravleniya / N.V. Man' // Teploehnergetika. – 2000. – № 9. – S. 22–28.
60. Lozgachev, G.I. Postroenie modal'nyh regulyatorov dlya odnokonturnyh i mnogosvyaznyh sistem / G.I. Lozgachev // Avtomatika i telemekhanika. – 2000. – № 12. – S. 15–21.
61. Panferov, S.V. Ocenka kachestva regulirovaniya urovnya zhidkosti v sistemah teplosnabzheniya / S.V. Panferov, A.I. Telegin // Vestnik YUUrGU. Seriya «EHnergetika». – 2009. – Vyp. 11. – № 15 (148). – S. 39–44.
62. Panferov, S.V. Analiz kachestva vybora i nastrojki avtomaticheskogo regulyatora urovnya zhidkosti / S.V. Panferov, A.I. Telegin // Vestnik YUUrGU. Seriya «Stroitel'stvo i arhitektura». – 2009. – Vyp. 8. – № 16 (149). – S. 49–53.
63. Panferov, S.V. K zadache konstruirovaniya avtomaticheskogo regulyatora dlya staticheskogo ob"ekta pervogo poryadka s zapazdyvaniem regulyatorov / S.V. Panferov, V.I. Panferov // Vestnik YUUrGU. Seriya «Komp'yuternye tekhnologii, upravlenie, radioehlektronika». – 2011. – Vyp. 14. – № 23 (240). – S. 79–86.
64. Panferov, S.V. K zadache konstruirovaniya avtomaticheskogo regulyatora dlya ob"ekta vtorogo poryadka s zapazdyvaniem / S.V. Panferov, V.I. Panferov // Vestnik YUUrGU. Seriya «Stroitel'stvo i arhitektura». – 2011. – Vyp. 12. – № 16 (233). – S. 46–52.
65. Plyutto, V.P. Praktikum po teorii avtomaticheskogo upravleniya himiko-tekhnologicheskimi processami. Cifrovye sistemy / V.P. Plyutto, V.A. Putincev, V.M. Glumov. – M.: Himiya, 1989. – 279 s.
Source
Bulletin of the South Ural State University. Ser. Computer Technologies, Automatic Control, Radio Electronics, 2012, iss. 16, no. 23 (282), pp. 142-149. (in Russ.) (The main)