Projektovanje PID regulatora za multivarijabilne procese

Abstract

Ova disertacija nastoji da kroz unapređenje metoda projektovanja PID regulatora omogući pravilan i sveobuhvatan pristup razmatranju sistema automatskog upravljanja uzimanjem u obzir njihove multivarijabilnosti. Doprinos je takođe dat u projektovanju rasprezivača kao veoma važnog dijela upravljačkog sistema kada su u pitanju multivarijabilni sistemi. Prezentovana je kroz sljedeća poglavlja. Prvo poglavlje naglašava probleme u upravljanju složenih sistema. Ukratko su navedeni korišćeni prilazi u istraživanju i objekti koji su razmatrani. U drugom poglavlju je ukratko opisan koncept multivarijabilnog sistema. Date su njegove osnovne osobine i matematički aparat koji se koristi za analizu i sintezu ovih sistema. Treće poglavlje sadrži pregled dosadašnjih rezultata u projektovanju rasprezivača i PID regulatora za multivarijabilne sisteme. Razgraničeni su doprinosi u projektovanju rasprežućeg upravljanja putem rasprezivača kao odvojenog elementa upravljačkog sistema i metoda kompenzacije interakcije za slučaj kada se regulator projektuje tako da sam obuhvata funkciju rasprezanja. Funkcionalne šeme i matematički modeli objekata, čije je upravljanje u ovom istraživanju poboljšano, dati su u poglavlju četiri. Bilo da su modelovani na bazi fizičkih zakona koji vladaju u njima ili su dobijeni metodama identifikacije, ovi, do sada u literaturi često korišćeni, modeli su poslužili za ocjenu kvaliteta predloženih algoritama upravljanja. Poglavlje pet je sastavljeno od različitih tipova centralizovanog rasprežućeg upravljanja. Razmatrani su direktni rasprezivač sa decentralizovanim PI regulatorom, zatim inverzni statički rasprezivač u kombinaciji sa P, PI i PID regulatorom, kao i pojednostavljeni rasprezivač sa PID regulatorom projektovanim metodom D – dekompozicije. Kada je u pitanju analiza sistema upravljanja, predložen je pristup za određivanja granice intenziteta poremećaja, koji sistem može uspješno kompenzovati u skladu sa postavljenim zahtjevima. U šestom poglavlju su istražene modifikovane procedure za određivanje stepena interakcije, sa ciljem da se kvantifikuje nivo spregnutosti. Kao rezultat su dobijeni parcijalni indeksi interakcije. Ovi indeksi su koncipirani da daju indikaciju uticaja sprezanja na pokazatelje kvaliteta odziva. Takođe je prezentovan iterativni pristup projektovanju rasprezivača na bazi zadovoljavanja postavljenih ograničenja na pojedine parametre odziva. Korišćenjem simulacija razmotrene su mogućnosti primjene predložene metode na realnom sistemu (bez poznavanja njegovog matematičkog modela) i njene prednosti za slučaj kada je matematički model prethodno poznat. Sedmo poglavlje se odnosi na usavršavanje decentralizovanog relejnog testa za projektovanje multivarijabilnih P, PI i PID regulatora za objekte upravljanja sa dvije ulazne i dvije izlazne veličine. U predloženom konceptu objekat je raspregnut prije provođenja relejnog testa. Urađene su i modifikacije odgovarajućih parametara neophodnih za realizaciju pomenutog upravljanja.U osmom poglavlju su iznešeni zaključci i jasno su naglašeni doprinosi provedenog istraživanja u disertaciji. Osvrćući se na urađeno dati su mogući pravci daljih istraživanja koji trebaju postati nadgradnja za ostvarene rezultete, iznešene ideje i otvorena pitanja.