форум асутп
 На главную                       Здесь может быть Ваша реклама, подробнее...


 Наверх  |  Перейти к теме  |  Поиск  |  Вход  |  Дерево    
 Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   02.07.08 12:36

Уважаемые Коллеги,

есть такая задачка:
регулируем давление на входе компрессора.
Давление подаваемого на вход газа по не зависящим от компрессора причинам
меняется синусоидально, но этими вариациями можно пренебречь с точки зрения
задачи регулирования. Типа, скажем, номинальное давление на входе 10 атм, с
циклической вариацией 0,1 атм в течение 10 мин. Таким образом, при условии
стабильности всех остальных параметров, клапаны, регулирующие вредные
пространства компрессора, движутся, чтобы компенсировать эту вариацию, а
клиенту это не нравится.
Кто-нибудь может посоветовать элегантную схему регулятора, отсекающего эту
длинную гармонику "натурального" колебания входного давления, но
реагирующего на все остальные возмущения? Желательна, но не обязательна
"адаптивность", то есть автоматическая подстройка в случае вариации периода
этих колебаний. Но в первом приближении можно согласиться и на алгоритм,
работающий на фиксированном периоде - подстройку более менее ясно, как
сделать.
Магические средства типа "купите наш регулятор - он решает эту проблему"
предлагать, конечно, можно (чтобы проинформировать других членов конфы об их
существовании), но в моём случае они неприменимы - система уже на ходу,
имеем дело с обычным ПЛК со стандартным набором встроенных ПИД средств и
возможностью запрограммировать любую математику.

Заранее благодарю за ответы, ссылки, и т.д.

Алексей Филиппов
Т&Т Системы
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Valery Bobekh 
Дата:   02.07.08 18:23

Зона нечувствительности не спасет ли гиганта мысли?
Еще можно попробовать снизить Kp, добавив при этом дифференцирующую составляющую.
Ну или фильтр какой специальный...

Бобех В.И.

Германия
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: indian 
Дата:   02.07.08 19:06

погуглите "optimal filtering" - ссылок тьма.

С математической точки зрения ваша задача принадлежит как раз к этому классу задач.
Методов множество, есть и адаптивные.

ЗЫ я не думаю Вы что-то неправильно настроили, более того, я уверен, что Вы сделали всё правильно исходя истого что есть.
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Vyatcheslav Perevalov 
Дата:   03.07.08 11:12

В сообщении от 2 июля 2008 indian написал(a):
> погуглите "optimal filtering" - ссылок тьма.
>
> С математической точки зрения ваша задача принадлежит как раз к этому
> классу задач.

Оптимальная фильтрация - это несколько из другой оперы. Здесь она
неприменима.
А для этой задачи - поставить фильтр-пробку (режекторный фильтр) на частоту
пульсаций, при этом проверить результирующую систему на предмет
устойчивости.

--
Всего хорошего
/vip
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   03.07.08 11:22

Спасибо, индиан,

поставил на скачивание Андерсона и Мура - полистаю. Боюсь только, что мои
асушники скажут: вот тебе, милок, ДжЭ Фанук, давай, твори-выдумывай-пробуй.
На решение подобных проблем наш заказчик даёт нам от 2 до 8 часов
проектирования. Уложишься? :-)

Спасибо всем за советы. Если есть ещё кто-нибудь, кто не высказался -
милости просим.

Алексей
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Valery Bobekh 
Дата:   03.07.08 12:45

Если решать задачу в лоб программированием, то необходимо складываеть отфильтрованные
простым ПТ1-фильтром низкочастотные значения регулируемого параметра в массивчик на
протяжении где-то полутора периодов низкочастотной гармоники, с тем, чтобы
периодически рассчитывать текущее значение периода и фазы. Ну и смотреть, попадает ли
значение регулируемого параметра в допустимый интервал вокруг "ожидаемого значения".
Попало - игнорируем. Не попало - регулируем. Проблема будет в основном при
определении фазы 0 на основании статистики, то есть момента, когда значение
регулируемого параметра пересекает снизу вверх уровень задания.

Бобех В.И.

Германия
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   03.07.08 13:49

Валера,

на открытом контуре конечно всё верно; будет ли верно на замкнутом контуре -
вот вопрос :-) Или я не понял идею, что вероятнее. Ну, в принципе, адаптация
значения периода для расчёта режекторного фильтра - это уже второй вопрос,
думаю - решаемый. Пока что мой коллега-АСУшник пообещал подумать, как бы
попроще реализовать режекторный фильтр на постоянном известном периоде
средствами ДжЭ Фанук.

Спасибо!

Алексей

Попало - игнорируем. Не попало - регулируем. Проблема будет в основном при
определении фазы 0 на основании статистики, то есть момента, когда
значение
регулируемого параметра пересекает снизу вверх уровень задания.
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Valery Bobekh 
Дата:   03.07.08 15:30

нашел кое-что в литературе, ушло мылом.

Бобех В.И.

Германия
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: indian 
Дата:   03.07.08 20:18

8 часов? Да Вы что? 2-3 месяца! А может и больше...

Но есть способ существенно ускорить дело, это украсть. То есть, Вы ведь не одиноки со своей задачей - есть уже успешно решаемые аналогичные, например:

1. устранение влияния термической маркировки в прокатном производстве.

(долгое время этой задачей почти не занимались вообще, ибо физика процесса такова, что это негативное явление устраняется само собой, до определённой степени. Но сейчас это направление активно разрабатывается, так как шатамповка нужна всё сложнее и точнее, а если не заниматся процент брака большой при штамповке получается)

2. устранение влияния эксцентриситета рулона(бухты) перематываемого материала там где требуется точно выдержать натяжение при перематывании.

(тут всё ясно, если ничего не предпринимать то существенно ограничивается производительность)

Я не знаю что конкретно у вас там с компрессором, но почему бы и не позаимствовать идеи из уже решённых задач?
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Бондарев Михаил 
Дата:   03.07.08 22:53

Ув. тов. Бобех! А нельзя ли и общественность просветить найденным?

Вопрос к автору топика: колебания давления (по крайней мере судя по указанным вами цифрам) находятся в зоне +/- 1% (у нас считается допустимым для установившегося процесса) есть ли смысл городить сложные фильтры и прочую математику, если простая зона нечувствительности в 1,5% (грубо говоря) уберет все "лишние движения" клапанов...

Любознательный студент.
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Valery Bobekh 
Дата:   04.07.08 10:19

В книжке Шински (3е издание 1988 года на английском, в Союзе издавали 1е издание, в 1974 году) есть раздельчик об адаптивных системах,
в котором описан контроллер EXACT PID фирмы Foxboro, который разделяет сигнал по
частотам и автоматически изменяет зону нечувствительности. Подробнее не разбирался - некогда. Если охота почитать - дайте мыло, пришлю скан раздельчика, там страниц 10 на английском.

Бобех В.И.

Германия
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   04.07.08 16:55

Студент,

предпочтительнее всё-таки отлавливать и "мочить в гальюне" все остальные
возмущения, не связанные с "физиологическим" колебанием давления на входе
сразу же, не дожидаясь перехода порогового значения. Это раз. Указанные
значения (уставка процесса и амплитуда физиологических колебаний) были даны
только для примера. Суть задачи в том, что компенсацией отклонений,
вызванных именно этой конкретной причиной, Клиент согласен пренебречь. А
какие они - 1, 2 или полпроцента - это мне неведомо. Это два. Наконец, мне
интересна задача фильтрации сама по себе. Это три.

Уважаемый коллегоа Бобех прислал страницы из (мне так кажется)
фундаментального труда Шински. Так как упомянутая книга интересна вся, а не
только избранные страницы, ловите ссылку на осле:
ed2k://|file|Sistemas%20de%20control%20de%20procesos%20-%20S.G.Shinskey.pdf|
22731972|2FD78B70A1E35EAF75F8855CC208E381|/
ed2k://|file|McGraw%20Hill%20-%20Process%20Control%20Systems%20(Shinskey).pd
f|7313136|AF464546F05DF7377F5C8C5E93993A41|/
ed2k://|file|Shinskey,%20F.%20G.%20(1967).%20Process-Control%20Systems%20-%2
0Application,%20Design,%20Adjustment.PDF|8046455|F52567E75A3CF15D22C30B175DA
18A10|/

или, может,
ed2k://|file|Shinskey_Adaptive_Control.pdf|2198964|B22F74044ACE9F5B83EE20D7F
D9CEFA6|/

Всем спасибо!

Алексей

О.Филипов
Т&Т Системы
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   04.07.08 17:00

Индиан,

ой, украсть... позаимствовать - чтобы не изобретать велосипед.
Спасибо за перечисление прикладных областей, в которых решаются подобные
задачи. Добавлю ещё регулировку веса бумажного листа - скачал патент
адаптивного алгоритма на эту тему, но реализация сложновата :-( А то бы
слямзил - патент-то американский, значит в Европе можно спокойно
пользоваться.

Всего!

Алексей

Но есть способ существенно ускорить дело, это украсть. То есть, Вы ведь не
одиноки со своей задачей - есть уже успешно решаемые аналогичные, например:
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 Re: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: Sergey Shchekin 
Дата:   06.07.08 19:03

Уважаемый Алексей,
Если эти колебания действительно носят стабильный характер
(амплитуда, частота, фаза, форма волны), то самое простое решение -
сделать в контроллере генератор корректирующего сигнала (ГКС),
который соответствует возмущению. (Надеюсь, синусы Ваш контроллер
умеет вычислять?) Просто вычитайте эту коррекцию из измеряемого
сигнала - и увидите идеальную картинку ;-).

IMHO, этот способ предпочтительнее режекторного фильтра (РФ) по
следующим причинам:
- ГКС находится за пределами замкнутого контура (т.е. никак не влияет
на АФЧХ контура), а РФ будет встроен в контур (т.е. существенно
изменит его АФЧХ)
- ГКС можно использовать для компенсации стабильных колебаний любой
формы, а РФ подавляет только одну гармонику

Что касается "адаптивности", то она все же необходима для обоих
решений (как ГКС, так и РФ). Но мне кажется, что не стоит сразу
браться за нее. Наверное, для начала надо убедиться, что решение дает
нужный эффект с ручной подстройкой.

С уважением,
Сергей Щекин
GUTOR Electronic LLC
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Re: òÅÇÕÌÉÒÏ×ÁÎÉÅ ËÏÎÔÕÒÁ Г“ ÄÌÉÎÎÙÍÉ ÓÉÎÕÓÏÉÄÁÌГ?ÎÙÍÉ ËÏÌÅÂÁÎÉÑÍÉ
Автор: Oleksii Filipov 
Дата:   06.07.08 22:33

Сергей,



спасибо за Вш содержательный анализ.

Если я правильно понял, Вы предлагаете ручной подбор амплитуды и периода фильтруемой гармоники. Собственно, мы предполагали организовать каскадную регулировку, при которой внутренний контур следовал бы рассчитанную синусоиду, без видоизменения входного сигнала. Именно практическая реализация выбранного алгоритма меня мало волнует - математика в ДжЭ Фанук такая же, как и в других контроллерах, а АСУшники у меня в конторе хорошие, просто хотелось бы обратиться к практическому опыту коллег, прежде, чем решить, в какую сторону двигаться, чтобы затратить мин.времени с макс.эффективностью.

То, что нас волнует - обеспечить минимум телодвижений "в поле" - при отладке алгоритма на объекте. Поэтому ручной подбор параметров нас с самого начала не очень вдохновил.



Ещё раз благодарю



Алексей



[Non-text portions of this message have been removed]
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 
 RE: Регулирование контура с длинными синусоидальными колебаниями
Автор: indian 
Дата:   07.07.08 17:59

я, вообщем-то знаком с этим ТП. Он замечателен тем, что если большинство ТП можно, (хоть и хреново, но можно) держать "на руках" то этот увы...
А вот почти-гармонических возмущений естественного происхождения в нём нет, в отличии от тех ТП что я указал ранее. Но это не означает что подход к решению разный.

Более того, решение методами классической ТАУ получается очень громоздким и неуклюжим - развязка 3х3, при этом одна из входных переменных вычисляется косвенно, затем PID-ы со Смитом, в которых квадрат ошибки используется, линеализация выходов, + локальный регулятор (по тому куда имеено он включён различали скандинавскую и североамериканскую схемы).

Тежеловесно, не правда ли? Фактически 4х4. Сейчас всё гораздо проще - некоторое количество сигналов заходят в чёрный ящик, несколько выходит. Имеется ввиду конечно программный чёрный ящик. Чёрный ящик имеет при этом ИМЯ СОБСТВЕННОЕ с буковками (тм). Делают эти чёрные ящики несколько фирм в мире. (я знаю только три)

Я, конечно, примерно представляю, что в этом чёрном ящике, потому что меня учили создавать эти черные ящики в институте. Более того, за свою карьеру я даже внедрил один регулятор в переменных состояния, а это одна из составных частей упомянутого чёрного ящика которая, впрочем, она может использоваться самостоятельно. (один на нескольких однотипных объектах). На раздумья ушло у меня месяц.

Но вот что странно, я учился в период распада СССР, и тогда это преподавали, а тем студентам, что приходят на практику сейчас нет. Акцент зачем-то делается на аппаратные средства, как мне показалось. А недавно в книжном магазине наткнулся на новенькую толстую книгу, имела она громкое название что-то типа "современные системы автоматического регулирования". Открыл в начале - вода, открыл с конца и наткнулся на следующий заголовок "использование фаззи для адапдации ПИД". Поставил книгу на место и в прострации вышел из магазина.

--------------------------------------------------------------------
"Мы должны быть благодарны Господу за то, что он создал мир таким, что все простое в нем истинно, а все сложное - ложно." - Григорий Сковорода.
Адрес этого сообщения    Ответить на это сообщение
 Список форумов    


 Список форумов  |  Нужен логин? Регистрируйтесь здесь 
 Логин пользователя
 Имя пользователя:
 Пароль:
 Помнить пароль:
   
 Забыли ваш пароль?
Введите имя пользователя или e-mail, и новый пароль будет послан на email, указанный в вашем профиле.

Рейтинг@Mail.ru