• KOTŁOWNIE PAROWE I WODNE
  • PALNIKI
  • SUSZARNIE
  • AUTOMATYKA
  • ENERGIA ODNAWIALNA
  • STACJE GAZOWE
  • UZDATNIANIE WODY

Nowa struktura MFC/AVG

W artykule przedstawia się nową odporną strukturę regulacji MFC/AVG stanowiącą modyfikację znanego w literaturze układu MFC (Model-Following Control) [1-8]. Proponowana struktura charakteryzuje się dużą odpornością na perturbacje sterowanego obiektu oraz małą wrażliwością na występujące w układzie zakłócenia. Cechuje ją jednak większe niż w MFC tłumienie zakłóceń oraz aperiodyczność przebiegów przejściowych.Rozważania zilustrowano wynikami symulacji procesu doregulowywania zawartości tlenu w kotłach parowych. Dokonano porównania jakości regulacji dla układu klasycznego z regulatorem PID, MFC oraz MFC/AVG.

1. Wstęp

Doświadczenia w pracy z rzeczywistymi obiektami przemysłowymi wskazują na bardzo istotną, z punktu widzenia prawidłowości funkcjonowania układu regulacji, własność instalacji przemysłowych – zmienność parametrów procesu w funkcji czasu. Wynika ona między innymi z podatności instalacji na wszelkiego rodzaju zabrudzenia, powstawania luzów mechanicznych podzespołów. W warunkach przemysłowych urządzenia poddawane są działaniu różnego rodzaju gazów, pyłów, wilgoci, podlegają reakcjom chemicznym itp. Ma to ogromne znaczenie z punktu widzenia regulacji, ponieważ nastawy regulatorów są dobierane tak, aby urządzenie pracowało prawidłowo w momencie strojenia regulatora i każda zmiana obiektu skutkuje „dezaktualizacją” nastaw regulatora. Proces regulacji w nowych warunkach nie przebiega wówczas w sposób „odpowiedni” co może prowadzić nawet do destabilizacji układu regulacji. W celu ograniczenia wpływu perturbacji obiektu oraz zmniejszenia wrażliwości układu na zakłócenia poszukuje się coraz to nowych struktur układów regulacji. Z powodów praktycznych powinny one jednak w dalszym ciągu cechować się prostą, w porównaniu do klasycznego układu z regulatorem PID, budowa i sposobem strojenia. Takimi układami wydają się być struktury dwupętlowe MFC (model following control) [1-8]. Ale i one mogą nie rozwiązać wszystkich problemów szczególnie w sterowaniu pewnymi specyficznymi obiektami regulacji. Do takich obiektów zaliczyć należy np. proces doregulowywania zawartości tlenu dostarczanego do palnika w kotle parowym.

2. Struktura ukladu MFC/AVG

W klasycznej strukturze MFC (rys. 1.) zakłada się wykorzystanie modelu matematycznego sterowanego obiektu oraz dwóch regulatorów: modelu i regulatora korekcyjnego. W strukturze tej pętla modelu jest zawsze stabilna, zatem podstawowym determinantem stabilności układu regulacji jest praca pętli obiektu z regulatorem korekcyjnym.

Rys. 1. Schemat blokowy ukladu MFC
Fig. 1. MFC system structure

Zakładając, że rzeczywisty obiekt różni się od przyjętego modelu o nieznane,ale ograniczone perturbacje multiplikatywne