автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка математических моделей микропроцессорных регуляторов в составе ПТК "КВИНТ"

На правах рукописи

м

БОЧАРОВ МАКСИМ ГЕННАДЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ В СОСТАВЕ ПТК «КВИНТ»

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям: энергетика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2" СЕН 2011

Москва

2011 г.

4853195

Работа выполнена на кафедре «Автоматизированных систем управления тепловыми процессами» Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор,

Панько Марк Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Солдатов Виктор Владимирович

Ведущая организация:

кандидат технических наук Гришин Константин Александрович

ГНЦ РФ ОАО «НИИТеплоприбор»

Защита состоится _» О^ЫлЦ20И_г. в ч. 00_ мин. на заседании диссертационного Совета Д 212.157.14 при Московском энергетическом институте (Техническом университете) по адресу: г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 17, ауд. Б-205.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим присылать по адресу: 111250, Москва, Е-250, ул. Красноказарменная, дом 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан «j2_» £1тУимГ|1Л 201 \ года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.157.14 канд. техн. наук

Зверьков В.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Теория автоматического управления рассматривает типовые идеальные алгоритмы регулирования. Их эффективность доказана теоретически. Практика построения систем управления технологическими объектами подтверждает широкое использование в промышленных АСР типовых алгоритмов: идеальных пропорционального (П) и пропорционально-интегрального (ГШ), а также реального пропорционально-интегрально-дифференциального (ГТИД) - идеальный ПИД алгоритм физически нереализуем аналоговыми средствами.

Глипри^пиьто Д ГР рл1тто1лтло л илплтп >)лт>итт)в1кг ттлтикfттл

д VVJ^IMWIWI V IIVIIV^IIMVUWIMIVIU ll^Vl ^/шшмии -

технических комплексов (UTK). Микропроцессорные контроллеры реализуют типовые алгоритмы регулирования приближенно. Характер отклонений реального алгоритма от идеального зависит от способа его технической реализации. В то же время, производители НТК в основном не приводят данные об особенностях реализации и функционирования алгоритмов регулирования в составе всей системы,

Разработчики стремятся к тому, чтобы программная реализация регуляторов в максимальной степени соответствовала аналоговым идеальному ПИ или физически реализуемому ПИД алгоритму (данный факт можно объяснить стремлением использовать уже апробированные на практике аналоговые алгоритмы регулирования). Известно, что идеальный ПИД алгоритм довольно точно реализуется цифровыми средствами.

В связи с этим актуальной задачей является исследование случаев применения "идеального" ПИД алгоритма в составе микропроцессорных контроллеров ПТК и потенциальных возможностей АСР на его базе.

Цель работы. Целью работы является получение математических моделей микропроцессорных регуляторов в составе ПТК, а также сравнение динамических характеристик виртуальных регуляторов ПТК и их моделей.

Методы исследования, использованные в работе. Для достижения цели работы проведены испытания по получению экспериментальных переходных и частотных характеристик виртуальных регуляторов и АСР на их базе. В качестве опытного выбран отечественный ПТК "КВИНТ СИ", в настоящее время широко применяемый для автоматизации объектов энерге-

тики как в России, так и за рубежом. Для обработки экспериментальных данных и модельных исследований использовалась программа МаЛСАБ.

Соответствие паспорту специальности. Работа соответствует паспорту специальности:

- в части формулы специальности - «...занимающаяся математическим, информационным, алгоритмическим и машинным обеспечением создания автоматизированных технологических процессов и производств и систем управления ими...»;

- в части области исследования - пункту 3: «Методология, научные основы и формализованные методы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и производствами (АСУП), а также технической подготовкой производства (АСТТШ) и т.д.»; пункту 8: «Формализованные методы анализа, синтеза, исследования и оптимизации модульных структур систем сбора и обработки данных в АСУТП, АСУП, АСТПП и др.».

Научная новизна работы:

- разработаны математические модели виртуальных регуляторов ПТК "КВИНТ СИ";

- экспериментальным путем определены динамические переходные и частотные характеристики виртуальных регуляторов в микропроцессорных контроллерах "Ремиконт Р-Зхх" и АСР на их базе;

- с помощью экспериментальных динамических характеристик выполнено сравнение виртуальных регуляторов с теоретическими, декларируемыми в документации на ПТК "КВИНТ СИ";

- проанализировано влияние алгоритмической структуры ПИД-регулятора на динамическую точность и чувствительность АСР к вариациям параметров;

- определена "область нормальной работы" (ОНР) импульсного регулятора в составе микропроцессорных контроллеров "Ремиконт Р-Зхх" и даны рекомендации по выбору скорости ЭИМ;

- установлено, что при определенных условиях (для импульсного регулятора - соответствующая динамике объекта скорость ЭИМ, для эквивалентного аналогового регулятора - высокая по сравнению с рабочей частота квантования сигналов по времени) можно использовать результаты параметрического синтеза АСР с аналоговым регулятором без учета интервала квантования сигналов по времени;

- показаны потенциальные возможности, а также случаи применения "идеального" ПИД алгоритма в составе микропроцессорных контроллеров ПТК "КВИНТ СИ".

Практическая ценность работы. Разработана методика проведения испытаний по определению переходных и частотных характеристик виртуальных регуляторов ПТК и АСР на их базе. Проведен анализ экспериментальных характеристик регуляторов в составе микропроцессорных контроллеров "Ремиконт Р-Зхх" и выполнено сравнение с теоретическими характеристиками, полученными с помощью математических моделей регулирующих устройств. Результаты экспериментов позволили разработать практические рекомендации по реализации алгоритмов регулирования и определить область нормальной работы виртуальных регуляторов.

Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных результатов в полной мере обеспечивается применением современных вычислительных средств и программных пакетов математического моделирования. Полученные результаты являются теоретически обоснованными.

Личный вклад автора. Обоснование актуальности, постановка и достижение цели работы, проведение испытаний по определению характеристик виртуальных регуляторов ПТК и АСР на их базе по разработанной методике, обработка и анализ результатов, разработка математических моделей виртуальных регуляторов, обоснование случаев применения идеального ПИД алгоритма, изучение влияния алгоритмической структуры ПИД-регулятора на динамическую точность и чувствительность АСР к вариациям параметров, определение ОНР микропроцессорных регуляторов выполнено лично автором под руководством научного руководителя. Это подтверждается научными публикациями и выступлениями на конференциях. Во всех случаях заимствования результатов в диссертации приведены ссылки на соответствующие литературные источники.

Апробация работы. Основные результаты данной работы докладывались на XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г. Саратов, май 2008 г.); XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (г. Тамбов, 2008 г.); международной научно-технической конференции «Control 2008» (г. Москва, 2008 г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 4 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, списка использованной литературы из 94 наименований. Работа изложена на 134 страницах, иллюстрируется 62 рисунками и 34 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы.

В первой главе выполнен анализ отечественной и зарубежной литературы по заданной тематике, исследованы алгоритмические структуры современных виртуальных регуляторов, обоснованы факторы, влияющие на динамические свойства управляющих каналов контроллеров.

Алгоритмы регулирования ПТК "КВИНТ СИ" представлены алгоритмическими блоками:

- "РАН" ("регулятор аналоговый") - алгоритм аналогового регулирования, в котором выполнена цифровая реализация алгоритма (6), предназначенный для управления по ПИД закону пропорциональным исполнительным механизмом;

- "РИМ" ("регулятор импульсный") - алгоритм импульсного регулирования, в котором выполнена цифровая реализация алгоритма (14), предназначенный для управления исполнительным механизмом постоянной скорости, совместно с которым реализует ПИД закон регулирования.

Проведено исследование методов параметрического синтеза и способов анализа их результатов. Предлагается использовать апробированные и формализованные приемы поиска оптимальных параметров настройки регулирующих устройств, основанные на расчете АСР при совместном ограничении на заданное значение корневого и частотного показателей колебательности, так как они позволяют раскрыть потенциал ПИД-регулятора (в том числе и "идеального").

Сформулирована цель работы и осуществлена постановка задачи исследования.

Во второй главе представлена структурная схема экспериментального стенда, разработанного при непосредственном участии автора на кафедре АСУТП МЭИ. Стенд представляет собой логически завершенный комплекс,

аналогичный по функциям и свойствам, реальным системам, но меньшего информационного масштаба.

Разработаны методики изучения характеристик виртуальных регуляторов и АСР, построенных на их базе. Наиболее эффективным способом получения характеристик является использование апробированных методов, в частности, генерирование на входе отдельного алгоритма или замкнутой системы в целом единичной ступенчатой функции или гармонического сигнала постоянной амплитуды и анализ реакции на данные воздействия.

Третья глава посвящена вопросам получения и анализа динамических переходных и частотных характеристик виртуальных аналоговых и импульсных регуляторов в микропроцессорных контроллерах "Ремиконт Р-Зхх".

Рассмотрены структурные схемы реализации виртуального аналогового (эквивалентного аналогового регулятора ЭАР) и виртуального импульсного регуляторов на базе ПТК "КВИНТ СИ".

На вход ЭАР, рис. 1а, поступает непрерывный сигнал рассогласования £(/), который в АЦП преобразуется в дискретную последовательность чисел £■[¿7], подаваемую в ЦВУ - алгоблок "РАН". Далее она проходит через фильтр, представляющий собой апериодическое звено первого порядка, с помощью которого производят "отстройку" регулятора от высокочастотных пульсаций во входном сигнале для обеспечения стабильной работы. Зона нечувствительности определяет статическую точность регулирования. Динамическое преобразование сигнала выполняется в блоке ПИД, в котором осуществлена цифровая реализация непрерывного алгоритма регулирования (6).

Звено ОГР выполняет ограничение выходного сигнала в соответствии с положением исполнительного механизма. Образовавшаяся синхронная последовательность чисел ц[кТ\ преобразуется после ЦАП в непрерывное управляющее воздействие //(г).

В виртуальном импульсном регуляторе, рис. 16, динамическое преобразование входного сигнала выполняется в блоке ПДД2 - алгоблок "РИМ", в котором осуществлена цифровая реализация непрерывного алгоритма (14). Звено ограничения запрещает переход выходного сигнала в область соответственно отрицательных и положительных значений, что эквивалентно запрету перемещения ЭИМ в направлении меньше и больше. Образовавшаяся синхронная последовательность чисел ц\кТ] преобразуется после

ЦИП в последовательность широтно-модулированных импульсов. С учётом динамики ЭИМ алгоритм "РИМ" формирует цифровую реализацию непрерывного закона регулирования (6).

I Экжтилыталк агалатокыЬ регулятор

Гцву

|РАЕ Кп

К |-I1

НАЦПгу

Тф

Хэон

I и

Сапм Хикк Сзп£ Хмкс

ЗОИ. - ПОД

ЗПР

ОГР

!

ЦАП

т

л

М(й)

РеишюятР-380 (или?-390)

6)

Рис. 1. - Структурная схема реализации регуляторов в ПТК "КВИНТ СИ".

а) эквивалентный аналоговый регулятор, б) импульсный регулятор.

В данной главе проанализированы характеристики регуляторов, математические модели которых приведены в табл. 1. Предполагается, что исследуемые регуляторы работают в области линейных режимов. Испытания выполнены при нулевом значении зоны нечувствительности хгш и двух интервалах квантования сигнала по времени Т: 10, 100 мс.

Таблица 1. Исследуемые регуляторы

Тип Передаточная функция Обозначение

Идеальный аналоговый ПИ-регулятор V' (1)

Эквивалентный аналоговый ПИ-регулятор при цифровой реализации алгоритма (1) Ш. (л) - - вхгХ-Т-»)+-£■) (2)

Виртуальный ПИ-регулятор, реализованный в ПТК "КВИНТ СИ" "Черный ятцик" (3)

Продолжение табл. 1

Идеальный аналоговый ПИД-регулятор 1 (4)

Эквивалентный аналоговый ПИД-регулятор при цифровой реализации алгоритма (4) ' Т г Тя Г 2Т, (5)

Физически реализуемый аналоговый ПИД-регулятор И'- (■') = '„■ (1+— +-—--) ' ' Тя-г (0.1257-^+1) (6)

Физически реализуемый аналоговый ПИД-регулятор 1 -+ "';< ) Т„ г 0 115Т,» (1 (7)

Эквивалентный аналоговый ПИД-регулятор при цифровой реализации алгоритма (6) . / .,---х (ехЫ Г.г) ехп' ■>' "0.125-Г„" Ц-схр(-Тз))' Г' (8)

Эквивалентный аналоговый ПИД-регулятор при цифровой реализации алгоритма (7) ' Т; Г,; 1 —ехр( ~Т ) +КТл---« ехр(-7" $)-ехр(-) "0.125 Г„' Г (9)

1 Виртуальный ПИД-регулятор, реализованный в ПТК "КВИНТ СИ" "Черный ящик" (Ю)

Идеальный аналоговый ПД-алгоритм 1 и (И)

Цифровая реализация ПД-алгоритма (П) р ._,. К: -г ""««-Г»),, ,л . , т . т г1-ехр(-Г1) 71 (12)

Виртуальный ПД-алгоритм, реализованный в ПТК "КВИНТ СИ" "Черный ящик" (13)

Идеальный аналоговый ПДД2-алгорита я (1 8 (14)

Продолжение табл. 1

Цифровая реализация ПДД2-алгоритма (14) 1 _ т . 1-ехр(-7>)12 1д'л1 у ' + Г.Н-ехрС-ад].,1* П -1--1 1 8 Т ,.г1-ехр (-7*) 1 7> 1 (15)

Виртуальный ПДД^-алгоритм, реализованный в ПТК "КВИНТ СИ" "Черный ящик" (16)

Проведенные эксперименты подтвердили, что программная реализация виртуального ПИ-регулятора (3) в составе ПТК "КВИНТ СИ" максимально

^••ОТООТГТОЛ'вТ ТТГТООТТ! ОиЧГТПГЛОЛИЛ' ■ и* МА*«П)ИО">1Ч1 / ■

^уЦДО|»*У*Д|ТУ1 • И>ПШН I М1 ■ и^ 141 х А» -» V* 7 л.^ *

ТГл пи ла и».

■ лтла-г.

ствие тем выше, чем меньше интервал квантования сигнала 7.

Существует несколько вариантов алгоритмических структур ПИД-регуляторов: (5) - цифровая реализация идеального аналогового ПИД-алгоритма, (9) - цифровая реализация физически реализуемого аналогового ПИД-алгоритма с фильтром первого порядка при дифференциальной составляющей, (8) - цифровая реализация физически реализуемого аналогового ПИД-алгоритма с фильтром второго порядка при дифференциальной составляющей.

Испытания подтвердили, что виртуальный ПИД-регулятор (10) в составе ПТК "КВИНТ СИ" совпадает с декларируемым в технической документации регулятором (8). Экспериментальные и теоретические характеристики ПИД-регуляторов приведены на рис. 2 и рис. 3: кривые 1, 2, 3, 4 — характеристики регуляторов (5), (9), (8) и (10) соответственно; точки Ai, ф, - экспериментальные значения АЧХ и ФЧХ для ¡-ой частоты.

1?« ли

Рис. 2. Переходные процессы для ПИД-регуляторов.

6,

Рис. 3. Частотные характеристики ПИД-регуляторов. а) АЧХ, б) ФЧХ. индекс (1) - Т=10мс, индекс (2) - Т=100 мс.

Возможность практического применения алгоритмических структур виртуальных ПИД-регуляторов (табл. 1) рассмотрена в 4 и 5 главах диссертации.

Большинство регуляторов в теплоэнергетической отрасли нашей страны работает в импульсном режиме. Алгоблок "РИМ" (16) содержит ограничитель скорости выходного сигнала, рис. 16, который обеспечивает реализацию расчетного перемещения ЭИМ за счет увеличения длительности управляющего импульса. В идеальном блоке ПДЦ2 (15) ограничитель скорости отсутствует. Данный факт объясняет несовпадение переходных характеристик идеального и виртуального ПДД2 алгоритмов.

Для наиболее корректного сравнения переходных процессов блоков ГТДД2 необходимо исключить влияние ограничителя скорости сигнала в "РИМ". С этой целью были подобраны коэффициенты кр =0,25, Ти =12 с, 7 = 10 с и получены переходные процессы алгоритмов 15 и 16 (рис. 4).

Анализ рис. 4 подтверждает, что цифровая реализация алгоритма (16) максимально приближена к декларируемому разработчиком (15).

а) без учета звена ограничения, б) то же, с увеличенным масштабом по оси времени индекс (П)- для 11ДД2 (16), индекс (Т) - для ПДД2 (15). 1 - для 7им- 10 с, 2 - 1 - для Хим= 25 с

Важным элементом структурной схемы виртуального импульсного регулятора является ШИМ. В составе ПТК "КВИНТ СИ" широтно-импульсная модуляция реализована в алгоритме "ЦШГ. Установлено, что данный блок осуществляет преобразование входного сигнала X ь серию импульсов постоянной амплитуды в соответствии с формулой (17):

--Ю0%, (17)

т +т

ими т 1 п

где Тшп, Тп - длительность импульса и паузы соответственно.

ЭИМ с постоянной скоростью вносит дополнительное ограничение на возможность применения ПИ и ПИД алгоритмов в виртуальном импульсном регуляторе: скорость изменения регулирующего воздействия = ао/аг не должна превышать скорость ЭИМ 5ЭИЧ. Данное условие заведомо не выполняется при ступенчатом изменении сигнала на входе импульсного регулятора, что обуславливает необходимость ограничения скорости изменения задающего воздействия при эксплуатации таких регуляторов. Ограничение по скорости ЭИМ приводит к существенному отклонению характеристики регулятора от предполагаемой на начальном участке переходного процесса, рис. 5.

На рис. 5 представлены переходные процессы виртуального импульсного регулятора с интегратором в качестве идеальной модели ЭИМ: кривые (1), (2), (3), (4), (5) - при Тэим-Ю с, Гэим-25 с, 7эим~ 63 с, Тэим^ 100 с и

Тэт- 160 с; кривая (6) - переходная характеристика виртуального аналогового регулятора (10).

Рис. 5. Переходные процессы виртуальных импульсного и аналогового регуляторов.

Несовпадение динамических свойств ЭИМ (например, МЭО-1,6/25-0,63) и интегратора приводит к отклонению реальной переходной характеристики импульсного регулятора (кривая I1) от предполагаемой идеальной (кривая 1), рис. 6.

Л.

........гСХ/ ......................

1 гС-^ 1 ........ ' ' .................

у

/

14:37:15 14:37:20 14:37:25 14:37:30 14:37:35 14:37:40 1 4 37:45 14 37:50 1 4 37:55 14:30:00 14:ЗВ:05 14:38:10 14:38:15 14:38.20 02.10.2005 02.18.2009 02.10.200S 02.10.2009 02.1Q.200S 52.10.20СЗ 02 10.2009 02.10.2009 02.10 2009 02.102009 02.102009 0210.2008 02.10^009 02.102009

Рис. 6. Переходные процессы виртуального импульсного регулятора

с МЭО и интегратором.

Установлено, что возможность применения "идеального" ПИД алгоритма в структуре виртуального импульсного регулятора зависит от быстродействия ЭИМ, динамических свойств объекта управления и характеристик возмущающих воздействий.

Так применение импульсного ПИД-регулятора, с цифровой реализацией "идеального" ПИД алгоритма (4), в АСР с малоинерционным объектом управления проблематично при отсутствии высокоскоростного ЭИМ.

В случае же инерционного ОУ с малым запаздыванием и постоянными времени более 1,5-2 мин. Такой регулятор практически реализуем при использовании стандартных ЭИМ со значениями Тш= 10 ... 25 с.

В любом случае, выбор варианта алгоритмической структуры ПИД-регулятора следует производить с учетом дополнительного ограничения по быстродействию исполнительного устройства, в том числе и при построении каскадных АСР, если в качестве главного (корректирующего) используется аналоговый ПИД-регулятор, воздействующий на вспомогательный (стабилизирующий) релейно-импульсный регулятор.

"Область нормальной работы" виртуальных импульсных регуляторов определяется выражением (18):

где (са-А) - произведение частоты (рад/с) и амплитуды (%) выходного сигнала (регулирующего воздействия).

Анализ неравенства (18), позволяет получить рекомендации (19) по выбору скорости ЭИМ:

где (7и)опт - оптимальное значение постоянной времени интегрирования для регулятора.

Четвертая глава посвящена вопросам изучения особенностей функционирования АСР на базе ПТК "КВИНТ СИ".

Рассмотрены одноконтурные АСР с объектом регулирования (20):

Ш-А^эим,

(18)

7имь(7и)°п\

(19)

0,45ехр(-0,52,?) (1,9* + 1)3

В исследовании АСР с виртуальными регуляторами (8) и (10) были использованы методы теории непрерывных систем. При этом учитывалось, что поведение таких систем определяется не только параметрами настроек регулирующего устройства, но и значением интервала квантования сигналов по времени Т.

Анализ АСР с виртуальными импульсными регуляторами на основе алгоритмов (И) и (14) подтверждает, что необходимо выбирать ЭИМ таким образом, чтобы выполнялось условие (19).

Подтверждено, что неоправданное увеличение минимальной длительности управляющего импульса Гимп ухудшает процесс регулирования. Рекомендуется принимать его в диапазоне от 50 до 100 мс для АСР с постоянной времени интегрирования регулятора до 3 мин. Большинство регуляторов, работающих в импульсном режиме и применяемых на ОУ теплоэнергетической отрасли, удовлетворяет данному условию.

Непосредственно на работающем оборудовании окончательно уточняется время хода, люфта ЭИМ, минимальная длительность управляющего импульса, а также оптимальные параметры настройки виртуального регулятора.

В подавляющем большинстве случаев инерционность объектов энергетики такова, что влиянием интервала квантования Т на переходные процессы можно пренебречь, что позволяет использовать результаты синтеза АСР без учета значения Г.

Пятая глава посвящена модельным исследованиям влияния алгоритмической структуры ПИД-регулятора на динамическую точность и чувствительность АСР к вариациям параметров. Выработаны рекомендации разработчикам ПТК относительно цифровой реализации рассмотренных структур.

Для оценки влияния алгоритмической структуры ПИД-регулятора на чувствительность АСР к вариациям параметров рассмотрены допустимые отклонения параметров настройки в пределах "жесткого" ограничения на значение корневого показателя колебательности т=0,221.

На рис. 7 представлена типичная форма линий заданного запаса устойчивости при граничных значениях корневого показателя колебательности /и—0,221 и т=0,366 (степень затухания доминирующей колебательной составляющей 0,75 и 0,9 соответственно) для АСР с виртуальными ПИД-

регуляторами и ОУ (21). Линии заданного запаса устойчивости определяют потенциальные возможности динамической точности АСР.

1,18-ехр(-2,73^)

- Т,?/ - (21)

Условия изменения параметров настройки от оптимального робастного значения в точке А:

- увеличение и уменьшение £и= кр/Ти до значений на линии заданного запаса устойчивости «=0,221 при ¿¡,=сопй (точки А! и А2 на рис. 7);

- увеличение и уменьшение кр до значений на линии заданного запаса устойчивости т=0,221 при Ги =сопй (точки В[ и В? на рис. 7).

Рис. 7. Линии заданного запаса устойчивости при граничных значениях корневого показателя колебательности »1=0,221 и /и=0,366.

а) АСР с регулятором (5); б) с регулятором (9); в) с регулятором (8).

Абсолютные Д и относительные 6 изменения значений ки при заданных ограничениях представлены в табл. 2, а значений кр - в табл. 3.

Абсолютные значения допустимой вариации параметров в указанных выше пределах снижаются с увеличением порядка фильтра при дифференциальной составляющей. Так при переходе от регулятора (5) к регулятору (8) по введенным ограничениям изменения ¿и и уменьшаются примерно в 3 раза. Однако, относительные изменения этих параметров различаются не столь существенно (примерно на 10-15%).

Таким образом, чувствительность к вариациям параметров регуляторов (5) и (9) оказалась приблизительно одинаковой.

Таблица 2. Вариация параметра А'ц

Регулятор Условие Значение кц в шчках А1-А-А2 Абсолютная Д и относительная 8 вариация кц

-Д -8 +Д +5

(5) Линия кр =сопв1, Ги =шг (А1А2) 3,97-4,7-5,83 0,73 0,155 1,13 0,24

(9) 1,96-2,4-2,96 0,44 0,183 0,56 0,233

(») 1,05-1,3-1,63 0,25 0,192 0,33 0,254

Таблица 3. Вариация параметра кр

Регулятор Условие Значение в точках В1-А-В2 Абсолютная Д и относительная б вариация кр

-Д -8 +Д +8

(5) Линия кр -\аг, Ги =сой5/ (А1А2) 27,01-43,6-51,54 16,59 0,38 7,94 0,182

(9) 16,47-25-30,09 8,53 0,34 5,09 0,203

(8) 10,14-15,1-18,15 4,96 0,328 3,05 0,201

Характер влияния вариации параметров на динамическую точность и запас устойчивости АСР практически одинаков для рассматриваемых алгоритмических структур ПИД-регулятороз.

Из результатов расчета динамики следует, что при усложнении структуры дифференциатора в ПИД алгоритме снижается рабочая частота, что, соответственно, ослабляет требования к быстродействию исполнительного устройства. Однако, снижение рабочей частоты можно обеспечить и для регулятора (5), уменьшая значение а= Гд/Ги до величины, меньшей акр

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации решен комплекс задач, связанных с исследованием динамических характеристик виртуальных регуляторов ПТК "КВИНТ СИ" и их моделей. Основные результаты работы:

1. Выполнен анализ алгоритмических структур регуляторов, реализованных в контроллерах наиболее известных и широко применяемых на сегодняшний день программно-технических систем. Установлено, что разработчики подобных комплексов стремятся осуществлять цифровую реализацию уже апробированных на практике аналоговых алгоритмов регулирования.

2. Разработана методика проведения испытаний по определению переходных и частотных характеристик виртуальных ре1уляторов и АСР. Налажен экспериментальный стенд для изучения алгоритмов регулирования в контроллерах "Ремиконт Р-Зхх".

3. Выполнено исследование динамики виртуальных аналоговых регуляторов на базе алгоритма "РАН" контроллера "Ремиконт Р-Зхх" и получены переходные и частотные характеристики ре1улирующих устройств при различных интервалах квантования сигнала по времени. Испытания подтвердили, что данные регуляторы в максимальной степени приближены к декларируемым в технической документации на "КВИНТ".

4. Установлено, что в отличие от теоретических ПДД2 и ПД алгоритмов, "РИМ" содержит ограничитель скорости выходного сигнала, который обеспечивает реализацию расчетного перемещения ЭИМ за счет увеличения длительности управляющего импульса. С учетом динамики исполнительного механизма алгоритм "РИМ" выполняет в общем случае ПИД преобразование входного сигнала.

5. Определена область нормальной работы (ю-А< 5Эим) импульсных регуляторов и даны рекомендации по выбору скорости ЭИМ: Гим5(Ги)спт.

6. Для оценки влияния алгоритмической структуры ПИД-регулятора на динамическую точность и чувствительность АСР к вариациям параметров рассмотрены допустимые отклонения параметров настройки в пределах "жесткого" ограничения на значение корневого показателя колебательности от=0,221.

Установлено, что абсолютные значения допустимой вариации параметров снижаются с увеличением порядка фильтра при дифференциальной составляющей. Однако, относительные изменения этих параметров различаются не столь существенно (примерно на 10-20%). Таким образом, чувствительность к вариациям параметров "идеального" и "реального" ПИД алгоритмов оказалась приблизительно одинаковой.

Из результатов расчета динамики АСР следует, что при усложнении структуры дифференциатора снижается рабочая частота, что, соответственно, ослабляет требования к быстродействию исполнительного устройства.

Однако, снижение рабочей частоты можно обеспечить и для "идеального" ПИД алгоритма, уменьшая значение а до величины, меньшей акр.

•7. Определены потенциальные возможности динамической точности АСР в случае использования "идеального" виртуального ПИД-регулятора.

8. Показано, что возможность применения "идеального" ПИД алгоритма в структуре импульсных регуляторов зависит от быстродействия ЭИМ, динамических свойств объекта управления и характеристик возмущающих воздействий. Так применение ПИД-регулятора, построенного на основе "идеального" ПИД алгоритма, в АСР с малоинерционным объектом управления проблематично при отсутствии высокоскоростного ЭИМ. В случае же инерционного ОУ с малым запаздыванием и постоянными времени более 1,5-2 мин. "идеальный" ПИД-алгоритм практически реализуем при использовании стандартных ЭИМ со значениями Тт = 10 ... 25 с.

9. Установлено, что оптимальное время хода ЭИМ равно постоянной интегрирования регулирующего устройства. Рекомендуется принимать минимальную длительность управляющего импульса в диапазоне от 50 до 100 мс для АСР с постоянной времени интегрирования регулятора до 3 мин. Большинство регуляторов, работающих в импульсном режиме и применяемых на ОУ теплоэнергетической отрасли, удовлетворяет данному условию.

10. В подавляющем большинстве случаев инерционность объектов энергетики такова, что влиянием интервала квантования Т на переходные процессы можно пренебречь, что позволяет использовать результаты синтеза АСР без учета значения Т.

11. Модельные и опытные исследования подтвердили целесообразность выполнения цифровой реализации всех рассмотренных алгоритмических структур ПИД-регуляторов в библиотеке алгоритмов ПТК.

Основное содержание диссертации достаточно полно отражено в следующих публикациях:

1. Бочаров М.Г., Панько М.А. Анализ соответствия реальных и теоретических характеристик микропроцессорных ПИД-регуляторов // Теплоэнергетика 2009. №10. с.62-67.

2. Бочаров М.Г., Панько М.А. Анализ соответствия теоретических и реальных алгоритмов микропроцессорных контроллеров. Сборник трудов XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» 27-30 мая 2008 г., т. 6. - Изд-во СГТУ, 2008 - 340 е., с. 201-203.

3. Бочаров М.Г., Панько М.А. Анализ влияния фильтра при дифференциальной составляющей регулятора на качество переходных процессов. Сборник трудов XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», т. 11. - Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008-268 е., с. 87- 90.

4. Бочаров М.Г., Панько М.А. Разработка методики выбора ПИД алгоритма регулирования для реализации в микропроцессорных контроллерах. Сборник трудов международной научной конференции «Control 2008».

Подписано в печать Зак. Тир. П.л.

Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ В СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1.1. Алгоритмические структуры современных промышленных регуляторов.

1.2. Факторы, влияющие на динамические свойства управляющих каналов контроллеров в составе ПТК.

1.3. Методы параметрического синтеза промышленных АСР.

1.4. Методы анализа результатов параметрического синтеза промышленных АСР.

1.5. Цель работы. Постановка задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВИРТУАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ И АСР, ПОСТРОЕННЫХ НА PIX БАЗЕ.

2.1. Структурная схема экспериментального стенда.

2.2. Методика исследования характеристик виртуальных регуляторов ПТК "КВИНТ СИ".Т.

2.3. Методика исследования характеристик АСР на базе ПТК "КВИНТ СИ".

2.4. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ В СОСТАВЕ ПТК "КВИНТ СИ".

3.1. Общие замечания.

3.2. Исследование и анализ ПИ преобразования в алгоритме "РАН".

3.3. Исследование и анализ ПИД преобразования в алгоритме "РАН".

3.4. Исследование и анализ ПД преобразования в алгоритме "РИМ".

3.5. Исследование и анализ ПДД преобразования в алгоритме "РИМ".

3.6. Исследование и анализ ШИМ преобразования в алгоритме "ЦИП".

3.7. Ограничение на применение виртуальных импульсных ПИ-, ПИД-регуляторов.

3.8. Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ НА БАЗЕ ПТК "КВИНТ СИ".

4.1. Общие замечания.

4.2. Исследование и анализ влияния структуры фильтра при дифференциальной составляющей в алгоритме "РАН" на характеристики АСР.

4.3. Исследование и анализ влияния постоянной времени фильтра при дифференциальной составляющей в алгоритме "РАН" на характеристики АСР.

4.4. Исследование и анализ влияния времени цикла контроллера на характеристики АСР.

4.5. Исследование и анализ влияния скорости исполнительного механизма в алгоритме "РИМ" на характеристики АСР.

4.7. Исследование и анализ влияния минимальной длительности импульса в алгоритме "РИМ" на характеристики АСР.

4.8. Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПИД-РЕГУЛЯТОРА НА ДИНАМИЧЕСКУЮ ТОЧНОСТЬ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ АСР К ВАРИАЦИЯМ ПАРАМЕТРОВ.

5.1. Динамическая точность и чувствительность АСР к вариациям параметров.

5.2. Экспериментальные переходные процессы и частотные характеристики.

5.3. Выводы.

Теория автоматического управления рассматривает типовые идеальные алгоритмы регулирования. Практика построения систем управления технологическими объектами подтверждает широкое использование в промышленных АСР типовых алгоритмов: идеальных пропорционального (П) и пропорционально-интегрального (ПИ), а также реального пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) — идеальный ПИД алгоритм физически нереализуем аналоговыми средствами.

Современные АСУТП создаются с использованием программно-технических комплексов (ПТК). Известно, что при переходе от аналоговых регуляторов к цифровым необходимо, чтобы цифровая система обладала теми же свойствами, что и непрерывный аналог. Микропроцессорные контроллеры реализуют типовые алгоритмы регулирования приближенно. Характер отклонений виртуального алгоритма от теоретического зависит от способа его технической реализации. Производители ПТК в основном не приводят данные об особенностях реализации и функционирования алгоритмов регулирования в составе всей системы.

Разработчики стремятся к тому, чтобы программная реализация регуляторов в максимальной степени соответствовала аналоговым идеальному ПИ или физически реализуемому ПИД алгоритму (данный факт можно объяснить стремлением использовать уже апробированные на практике аналоговые алгоритмы регулирования). Известно, что идеальный ПИД алгоритм достаточно точно реализуется цифровыми средствами.

В связи с этим актуальной задачей является исследование случаев применения "идеального" ПИД алгоритма в составе микропроцессорных контроллеров ПТК и потенциальных возможностей АСР на его базе.

В первой главе выполнен анализ отечественной и зарубежной литературы по заданной тематике, исследованы алгоритмические структуры современных виртуальных регуляторов, обоснованы факторы, влияющие на динамические свойства управляющих каналов контроллеров. Проведено исследование методов параметрического синтеза и способов анализа их результатов. Сформулирована цель работы и осуществлена постановка задачи исследования.

Во второй главе представлена структурная схема экспериментального стенда, разработанного при непосредственном участии автора на кафедре АСУТТТ МЭИ. Стенд представляет собой логически завершенный комплекс, аналогичный по функциям и свойствам, реальным системам, но меньшего информационного масштаба. Предложены методики изучения характеристик виртуальных регуляторов и АСР, построенных на их базе.

Третья глава: посвящена вопросам получения и анализа динамических переходных и частотных характеристик виртуальных аналоговых и импульсных регуляторов в микропроцессорных контроллерах "Ремиконт Р-Зхх" ПТК "КВИНТ СИ". Произведена оценка возможности и ограничения на применение виртуальных импульсных ПИ- и ПИД-регуляторов. Определена область нормальной работы виртуальных регуляторов и даны рекомендации по выбору скорости ЭИМ.

В четвертой главе изучены особенности функционирования АСР на базе птк "квинт си":

Пятая глава посвящена модельным? исследованиям влияния алгоритмической структуры ПИД-регуляторов на динамическую точность и чувствительность АСР к вариациям параметров; Выработаны рекомендации разработчикам ПТК относительно цифровой реализации рассмотренных структур.

5.3. Выводы

Для рассматриваемых ПИД-регуляторов, изменение настроек в точках Аь А2, Вь В2, приводит

- к снижению запаса устойчивости АСР;

- нарушению гипотезы доминирующей пары корней характеристического уравнения системы.

Следствием последнего является нарушение соответствия между показателями запаса устойчивости — степенью затухания переходного процесса корневым т и частотным М показателями запаса устойчивости.

В наибольшей степени при вариации параметров регулятора нарушается соответствие между корневым т и частотным М показателями запаса устойчивости. Характер изменения динамики АСР при изменении настроек практически не зависит от алгоритма реализации ПИД-регулятора и качественно одинаков для любого типа ОУ: инерционный или малоинерционный.

Из результатов расчета динамики следует, что при усложнении структуры дифференциатора снижается рабочая частота, что, соответственно, ослабляет требования к быстродействию исполнительного устройства. Однако, снижение рабочей частоты можно обеспечить и для алгоритма ПИД(1), уменьшая значение а до величины, меньшей акр.

Загрубление" дифференциальной составляющей в ПИД-регуляторе ослабляет требования к быстродействию ИУ, что может оказаться существенным фактором в практическом применении регулятора.

Таким образом, выбор варианта алгоритмической структуры ПИД- регулятора следует производить с учетом дополнительного ограничения по быстродействию исполнительного устройства.

заключение

В диссертации решен комплекс задач, связанных с исследованием динамических характеристик виртуальных регуляторов ПТК "КВИНТ СИ" и их моделей. Основные результаты работы.

1. Выполнен анализ алгоритмических структур регуляторов, реализованных в контроллерах наиболее известных и широко применяемых на сегодняшний день программно-технических систем. Установлено, что разработчики подобных комплексов стремятся осуществлять цифровую реализацию уже апробированных на практике аналоговых алгоритмов регулирования. Проведено исследование методов параметрического синтеза и способов анализа их результатов. Предлагается использовать апробированные и высоко формализованные приемы поиска оптимальных параметров настройки регулирующих устройств, основанные на расчете АСР при совместном ограничении на заданное значение корневого и частотного показателей колебательности, так как они позволяют раскрыть потенциал ПИД-регулятора (в том числе и "идеального").

2. Спроектирован, смонтирован и налажен на кафедре АСУТП МЭИ экспериментальный стенд, представляющий собой логически завершенный комплекс, аналогичный по функциям реальным системам, но меньшего информационного масштаба, позволяющий проводить исследования алгоритмов регулирования в библиотеке контроллера "Ремиконт Р-Зхх", а также автоматизированных систем на базе вышеупомянутых алгоритмов. Разработана методика проведения испытаний по определению переходных и частотных характеристик виртуальных регуляторов и АСР.

3. Выполнено исследование динамики виртуальных аналоговых регуляторов на базе алгоритма "РАН" контроллера "Ремиконт Р-Зхх" и получены переходные и частотные характеристики регулирующих устройств при различных интервалах квантования сигнала по времени. Испытания подтвердили, что данные регуляторы в максимальной степени приближены к декларируемым в технической документации на "КВИНТ".

4. Установлено, что в отличие от теоретических ПДД и ПД алгоритмов, "РИМ" содержит ограничитель скорости выходного сигнала, который обеспечивает реализацию расчетного перемещения ЭИМ за счет увеличения длительности управляющего импульса. С учетом динамики исполнительного механизма алгоритм "РИМ" выполняет в общем случае ПИД преобразование входного сигнала.

5. Определена область нормальной работы (со-А< £эим) импульсных регуляторов и даны рекомендации по выбору скорости ЭИМ: Тим^Ги)01".

6. Изучены особенности функционирования АСР на базе НТК "КВИНТ СИ". Анализ влияния структуры фильтра при дифференциальной составляющей в алгоритме "РАН" на характеристики АСР показал, что при уменьшении порядка фильтра происходит выигрыш в качестве регулирования; при уменьшении постоянной фильтра алгоритм стремиться к "идеальному". Уменьшение интервала квантования сигнала по времени приводит к увеличению коэффициента при интегральной составляющей алгоритма регулирования. Определены потенциальные возможности динамической точности АСР в случае использования ЭАР с цифровой реализацией идеального аналогового ПИД алгоритма.

7. Для оценки влияния алгоритмической структуры ПИД-регулятора на динамическую точность и чувствительность АСР к вариациям параметров рассмотрены допустимые отклонения параметров настройки в пределах "жесткого" ограничения на значение корневого показателя колебательности т=0,221.

Установлено, что абсолютные значения допустимой вариации параметров снижаются с увеличением порядка фильтра при дифференциальной составляющей. Однако, относительные изменения этих параметров различаются не столь существенно (примерно на 10-20%). Таким образом, чувствительность к вариациям параметров "идеального" и "реального" ПИД алгоритмов оказалась приблизительно одинаковой.

Из результатов расчета динамики АСР следует, что при усложнении структуры дифференциатора снижается рабочая частота, что, соответственно, ослабляет требования к быстродействию исполнительного устройства. Однако, снижение рабочей частоты можно обеспечить и для "идеального" ПИД алгоритма, уменьшая значение а до величины, меньшей акр.

8. Установлено, что ПИД алгоритм предъявляет более жесткие требования к быстродействию исполнительного устройства (ИУ), чем ПИ. С учетом этого обстоятельства "загрубление" дифференциальной составляющей в ПИД-регуляторе ослабляет требования к быстродействию ИУ, что может оказаться существенным фактором в практическом применении регулятора. Таким образом, выбор варианта алгоритмической структуры ПИД-регулятора следует производить с учетом дополнительного ограничения по быстродействию исполнительного устройства.

9. Показано, что возможность применения "идеального" ПИД алгоритма в структуре импульсных регуляторов зависит от быстродействия ЭИМ, динамических свойств объекта управления и характеристик возмущающих воздействий. Так применение ПИД-регулятора, построенного на основе "идеального" ПИД алгоритма, в АСР с малоинерционным объектом управления проблематично при отсутствии высокоскоростного ЭИМ. В случае же инерционного ОУ с малым запаздыванием и постоянными времени более 1,5 — 2 мин. "идеальный" ПИД-алгоритм практически реализуем при использовании стандартных ЭИМ со значениями Гнм = 10 . 25 с.

В*любом случае, выбор варианта алгоритмической структуры ПИД регулятора следует производить с учетом дополнительного ограничения по быстродействию исполнительного устройства, в том числе и при построении каскадных АСР.

10. Установлено, что оптимальное время хода ЭИМ равно постоянной интегрирования регулирующего устройства. Рекомендуется принимать минимальную длительность управляющего импульса в диапазоне от 50 до 100 мс для АСР с постоянной времени интегрирования регулятора до 3 мин. Большинство регуляторов, работающих в импульсном режиме и применяемых на ОУ теплоэнергетической отрасли, удовлетворяет данному условию.

11. В подавляющем большинстве случаев инерционность объектов энергетики такова, что влиянием интервала квантования Т на переходные процессы можно пренебречь, что позволяет использовать результаты синтеза АСР без учета значения Т.

12. Модельные и опытные исследования подтвердили целесообразность выполнения цифровой реализации всех рассмотренных алгоритмических структур ПИД-регуляторов в библиотеке алгоритмов ПТК.

1. Аристова Н.И., Корнеева А.И. Промышленные программно-аппаратные средства на отечественном рынке АСУТП. М.: ООО Изд-во «НАУЧТЕХИЗДАТ», 2000.

2. Волгин В.В., Панько М.А. Синтез одноконтурных автоматических систем регулирования. М.: МЭИ, 1981.

3. Горовиц И. Синтез систем с обратной связью. М.: Сов. радио, 1970.

4. Дудников Е.Г. Основы автоматического регулирования тепловых процессов. М.: Госэнергоиздат, 1956.

5. Клюев A.C. Автоматическое регулирование. М.: Энергия, 1967.

6. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. Пер. с англ. М.: Мир. 1987.

7. Панько М.А. Расчёт и моделирование автоматических систем регулирования в среде MathCad. М.: МЭИ, 2004.

8. Ротач В.Я. Расчёт настройки промышленных систем регулирования. M-JL: Госэнергоиздат, 1961.

9. Ротач В.Я. Импульсные системы автоматического регулирования. М.: Энергия. 1964.

10. Ю.Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М: Энергия, 1973.

11. Ротач В.Я. Теория автоматического управления. Учебник для ВУЗов. М.: МЭИ, 2004.

12. Стефани Е.П. Основы расчёта настройки регуляторов тепловых процессов. М.: Энергоиздат, 1960.

13. Стефани Е.П. Основы расчёта настройки регуляторов тепловых процессов. М.: Энергия, 1972.

14. Штейнберг Ш.Е., Хвилевицкий Л.О., Ястребенецкий М.А. Промышленные автоматические регуляторы. М.: Энергия, 1973.

15. Александрова Н.Д., Давыдов Н.И. О настройках импульсных релейных регуляторов на малоинерционных объектах // Теплоэнергетика 2002. №5.

16. Аракелян Э.К., Панько М.А. Проблемы выбора программно-технических средств для АСУТП энергоблоков ТЭС и АЭС // Теплоэнергетика 2004. №10.

17. Астафьев В.В., Зеликин Ю.М., Захаров H.A. Программный комплекс настройки регулятора ГТД // Автоматизация в промышленности. 2004. № 11.

18. Бажанов В.А. Возможности и специфика метода масштабирования для настройки регуляторов в замкнутых САР // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2004. № 5.

19. Биленко В.А., Давыдов Н.И. Метод расчёта на ЭЦВМ оптимальных параметров настройки двухконтурных систем регулирования // Теплоэнергетика. 1977. №1.

20. Букштейн И.И., Дворкина Т.Я. Расчёт настроек систем автоматического регулирования теплоэнергетических установок методом поиска на ЭЦВМ // Теплоэнергетика. 1970. №6.

21. Варламов И.Г., Кузнецов М.М. Не мешайте регуляторам работать // Промышленные контроллеры АСУ. 2005. №6.

22. Варламов И.Г. Чем руководствоваться при принятии решения по выбору закона регулирования (ПИ или ПИД) в процессе наладки САР на предприятии? // Промышленные контроллеры АСУ. 2005. №11.

23. Волгин В.В. К определению оптимальных настроек ПИД-регуляторов // Автоматика и телемеханика. 1962. Т. 13. № 5. с. 620-630.

24. Галактионов М.А. Синтез оптимальных промышленных регуляторов со свободной динамической структурой // Автоматизация и современные технологии. 2005. № 12.

25. Гибшман Е.А. Реализация оптимальных режимов эксплуатации систем регулирования в АСУТП // Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №6.

26. Горбунов А.И., Тимошин А.И. О методике испытаний ПИ-регулятора с исполнительным механизмом постоянной скорости // Промышленные контроллеры АСУ. 2006. №9.

27. Деменков Н.П., Сенькин A.B. Настройка регуляторов методом уравнений синтеза // Промышленные контроллеры АСУ. 2003. №4.

28. Давыдов Н.И. Динамические характеристики электронных регуляторов ВТИ // Теплоэнергетика. 1954. №5.

29. Давыдов Н.И., Идзон О.М., Симонова СКВ. Определение параметров настройки ПИД-регуляторов по переходной характеристике объекта регулирования // Теплоэнергетика 1995. №10.

30. Давыдов Н.И. Опыт разработки АСУТП на базе ПТК КВИНТ // Теплоэнергетика 1996. №10.

31. Деменков Н.П. Настройка ПИД-регуляторов в отечественных и зарубежных контроллерах // Промышленные контроллеры АСУ. 2001. №12.

32. Джарагян А.Н., Сыроквашин В.В., Фокин А. Л., Харазов В.Г. Синтез робастных регуляторов в каскадной системе управления // Автоматизация в промышленности. 2004. №11.

33. Кузищин В.Ф., Дронов В.А. Особенности алгоритма настройки регуляторов на базе ПТК КВИНТ // Теплоэнергетика 2001. №10.

34. Курносов Н.М., Певзнер В.В., Уланов А.Г., Яхин Е.Я. Программно-технический комплекс КВИНТ // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 1994. № 6.

35. Ларионова В.В. Системы регулирования в энергетике — подходы и решения // Автоматизация в промышленности. 2004. № 4.

36. Ларионова В.В. Автоматизация объектов энергетики за рубежом // Автоматизация в промышленности. 2004. № 4.

37. Лубенцова E.B. Синтез адаптивной системы управления технологическим объектом с запаздыванием при неконтролируемых внешних возмущениях // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2003. № 9.

38. Моисеев A.A. Программная реализация некоторых алгоритмов регулирования//Промышленные контроллеры АСУ. 2006. №4.

39. Панько М.А. Расчёт автоматических систем регулирования: с: дифференцированием вспомогательной; регулируемой переменной //Теплоэнергетика. 1998. № 10.

40. Панько М.А. Расчёт, настроек ПИД-регуляторов при цифровой реализации алгоритма регулирования // Теплоэнергетика 2004. №10.

41. Проталинский О.М. Синтез САР технологическими объектами с использованием качественной* информации // Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №3.

42. Ротач В.Я. Расчёт настройки реальных ПИД-регуляторов // Теплоэнергетика 1993. №10.

43. Ротач В.Я; Расчёт систем автоматического регулирования со вспомогательными регулируемыми величинами // Теплоэнергетика. 1998. №3.

44. Ротач В.Я. Метод многомерного сканирования в расчетах автоматических систем управления. //Теплоэнергетика. 2001. №10 . с. 33-39.

45. Ротач В.Я. Особенности расчёта настройки ПИД-регуляторов в промышленных системах управления // Автоматизация в промышленности. 2003. № 12.

46. Ротач В.Я. К расчёту оптимальных параметров ПИД-регуляторов по экспертным критериям // Промышленные контроллеры АСУ. 2005. №11.

47. Ротач В.Я. К расчёту оптимальных параметров реальных ПИД-регуляторов по экспертным критериям // Промышленные контроллеры АСУ. 2006. №2.

48. Сметана А.З. Автоматическая и автоматизированная настройка регуляторов теплоэнергетических процессов // Теплоэнергетика 2004. №11.

49. Смирнов Н.И., Сабанин В.Р., Репин А.И. Оптимизация настроечных параметров автоматических систем регулирования с дифференциатором. // Теплоэнергетика. 2004. №10 . с. 10-17.

50. Соболев О.С. Регуляторы с прогнозирующей моделью для технологических процессов // Промышленные контроллеры АСУ. 2001. №9.

51. Соболев О.С. О проблемах адаптивного регулирования промышленных процессов // Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №10.

52. Страшинин Е.А., Утешев К.А., Андреев Д.В. Построение адаптивного ПИ-регулятора на основе интегрального метода оценки параметров объекта// Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №8.

53. Тверской М.Ю., Таламанов С.А. Исследование итерационного алгоритма расчёта параметров настройки 2-х контурных систем регулирования // Теплоэнергетика 2002. №10.

54. Тверской Ю.С., Таламанов С.А., Мурин A.B. Особенности новойIтехнологии создания АСУТТТ на базе ПТК сетевой организации // Автоматизация в промышленности. 2003. № 4.

55. Тверской Ю.С., Голубев A.B. Исследование и анализ факторов, влияющих на динамические свойства управляющих каналов контроллеров в составе ПТК// Автоматизация в промышленности. 2003. № 5.

56. Тверской Ю.С., Таламанов С.А. О новом классе АСУТП, оснащаемых математическими моделями управляемого технологического оборудования // Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №8.

57. Тверской Д.Ю., Харитонов И.Е., Таламанов С.А., Тверской Ю.С. Фонд экспериментальных динамических характеристик паровых котлов тепловых электростанций // Теплоэнергетика 2005. №10.

58. Федоряк Р.В. Использование системы программирования Matlab и платформы реального времени QNX Target в задачах построения систем автоматического управления // Промышленные контроллеры АСУ. 2002. №9.

59. Штейнберг Ш.Е., Залуцкий И.Е. Адаптация стандартных регуляторов к условиям эксплуатации в промышленных системах регулирования //Промышленные контроллеры АСУ. 2003. №4.

60. Штейнберг Ш.Е., Залуцкий И.Е., Серёжин Л.П., Варламов И.Г. Настройка и адаптация автоматических регуляторов. Инструментальный комплект программ // Промышленные контроллеры АСУ. 2003. №10.

61. Шубладзе A.M., Гуляев C.B., Шубладзе A.A. Адаптивные автоматически настраивающиеся промышленные регуляторы // Автоматизация в промышленности. 2003. № 4.

62. Шубладзе A.M., Гуляев C.B., Шубладзе A.A. Импульсные автоматически настраивающиеся регуляторы (ИАН-регуляторы) // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2003. № 2.

63. Шубладзе A.M., Гуляев C.B., Шубладзе A.A. Управление объектами с переменными параметрами импульсными автоматически настраивающимися регуляторами // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2003. № 5.

64. Шубладзе A.M., Гуляев С.В., Шубладзе А.А. Адаптивные промышленные ПИД-регуляторы // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2003. № 7.

65. Шубладзе A.M., Гуляев С.В., Шубладзе А.А. Адаптивные автоматически настраивающиеся ПИД-регуляторы // Промышленные контроллеры АСУ. 2003. №6.

66. Шубладзе А.А. Автоматически настраивающийся адаптивный промышленный регулятор (АНАП регулятор) // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2005. № 3.

67. Шубладзе A.M., Гуляев С.В., Шубладзе А.А. Сравнение качественных показателей работы адаптивного регулятора с кусочно-непрерывным выходным сигналом с работой ПИД-регулятора при управлении электропечами // Промышленные контроллеры АСУ. 2006. №8.

68. Щедринов А.В., Карасёв В.Г. Способ адаптивной автоматической самонастройки многоканальных САУ на оптимальные условия // Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. 2003. № 10.

69. Яхин Е.А. Программно-технический комплекс КВИНТ // Промышленные контроллеры АСУ. 2004. №6.

70. Astrom K.J., Hagglund Т. PID Controllers: Theory, Design and Timing. 2nd Edition. North Carolina: Instrument Society of America, Research Triangle Park, 1995.

71. Astrom K.J., Haggland Т., Panagopoulos H. Design of PI Controllers based on Non-Convex Optimization // Automatica. 1998. №34.

72. Border, Gary Claiton Multivariable linear optimal controllers with proportional and integral feedback // Dissertation Abstract International. 1976. №36.

73. Goodwin G.C., Graebe S.F, Salgado M.E. Control System Design. New Jersey: Prentice Hall, Upper saddle River, 2001.

74. Ho W.K., Lim K.W., Hang C.C., Ni L.Y. Getting more phase margin and performance out of PID controllers // Automatica. 1999. №35.

75. Khan, Marshall A new method for auto-tuning PID controllers // Master Abstract International. 1996. №34.

76. Leva A ., Colombo A.M. Estimating model mismatch overbounds for the robust autotuning of industrial regulators // Automatica. 2000. №12.

77. Preitl S., Precup R.-E. An extension of tuning relations after symmetrical optimum method for PI and PID controllers // Automatica. 1999. №10.

78. Shenassa M.N. Expert tuners for PI Controllers // Dissertation Abstract International. 1990. №50.

79. Sung S.W., Lee B.-K., Lee I.-B. On-line process identification and automatic tuning method for PID controllers // Chemical Engineering Science. 1998. № 10.

80. Voda A.A., Landau I.D. A Method for the Auto-calibration of PID Controllers //Automatica. 1995. №31.

81. Wen X., Ho W.K., Lim K.W. Optimal Gain and Phase Margin Tuning for PID controllers // Automatica. 1998. №8.

82. Xu, Hao Synthesis and design of PID controllers // Dissertation Abstract International. 2004. №65.

83. Белов C.JI. Сравнительный анализ методов расчета систем автоматического регулирования с дополнительным сигналом по производной // Тез. Докл. XII МНТК студентов и аспирантов: в 3-х т. М.: Издательство МЭИ. 2006. Т. 3. С. 204-205.

84. Буй Хай Шон, Панько М.А. Особые свойства АСР с ПИД- алгоритмом // Теория и практика построения и функционирования АСУТП: Сб. начун. тр. МЭИ. М: Издательство МЭИ, 2005, с. 115-118.

85. Кузищин В.Ф., Дронов В.А. Сборник трудов международной научной конференции «Control 2000». Особенности реализации автоматизированных настроек регуляторов на базе ПТК КВИНТ. М.: МЭИ, 2000.

86. Деменков Н.П. Техническая коллекция Schneider Electric. Выпуск №16. Системы автоматического управления на основе программируемых логических контроллеров.

87. Библиотека ОВЕН функциональных блоков управления и регулирования. Руководство пользователя.

88. Библиотека функциональных алгоритмических блоков контроллеров серии "Ремиконт" 111К "КВИНТ". Руководство пользователя.

89. Библиотека функциональных алгоритмических блоков контроллеров ПТК "Freelance 800F". Руководство пользователя.