Nieliniowe sterowanie predykcyjne kaskadowym układem zbiorników

pol Artykuł w języku polskim DOI: 10.14313/PAR_223/25

Bartosz Bieniek, wyślij Robert Piotrowski Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Obiektem regulacji jest kaskadowy układ trzech zbiorników firmy INTECO. Do sterowania wykorzystywane są dwa z nich. Zaprojektowano dwa układy regulacji poziomu wody:  jednowymiarowe algorytmy MPC – po jednym dla każdego ze zbiorników oraz wielowymiarowy algorytm MPC sterujący całym układem. Przeprowadzono analizę porównawczą opracowanych algorytmów sterowania dla zmiennej trajektorii zadanej.

Słowa kluczowe

kaskadowy układ zbiorników, modelowanie, nieliniowy układ regulacji, predykcyjny układ regulacji, sterowanie

Nonlinear predictive control of a cascade of tanks

Abstract

The control system is a cascade of three tanks of INTECO. They are used to control two of them. Two algorithms of water level control are used: two single dimensional model predictive control (MPC) algorithms, one for each tank, and a multi-dimensional MPC controlling both tanks simultaneously. A comparative analysis of developed control algorithms for variable set-point trajectory.

Keywords

cascade tanks, control, modeling, nonlinear control system, predictive control

Bibliografia

  1. [www.diee.unica.it/~pisano/3TankUserManual.pdf] – Inteco (2013). User Manual., dostęp 05.04.2015 r.
  2. Stenlund B., Medvedev A., Level control of cascade coupled flotation tanks. “Control Engineering Practice”, Vol. 10 (4), 2002, 443–448.
  3. Tomera M., Kasprowicz A., Zastosowanie regulatora neuronowego i rozmytego do sterowania poziomem wody w układzie kaskadowym dwóch zbiorników. „Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej”, Rok LIII, Nr 3 (190) 2012, 123–138.
  4. Tomera M., Kaczmarczyk A., Komputerowy układ sterowania poziomem wody w kaskadzie dwóch zbiorników. „Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki”, Nr 28/2010, 135–138.
  5. Bakun P., Długoński O., Piotrowski R. Zaawansowane metody sterowania kaskadowym układem zbiorników. „Pomiary Automatyka Robotyka”, 3/2015, 25–30.
  6. Tatjewski P., Advanced control of industrial processes: structures and algorithms. Springer-Verlag, London Limited 2007.
  7. Holkar K.S., Waghmare L.M., An Overwiew of Model Predictive Control, “International Journal of Control and Automation”, Vol. 3, No. 4, 2010, 47–63.
  8. Christofides P.D., Scattolini R., de la Pena D.M., Liu J., Distributed model predictive control: A tutorial review and future research directions, “Computers & Chemical Engineering”, Vol. 51, 21–41.
  9. Tarnawski J., Implementacja algorytmu regulacji predykcyjnej MPC w sterownikach programowalnych, “Pomiary Automatyka Robotyka”, Nr 6, 2013, 100–107.
  10. Fitri Y., Yasuchika M., Model Predictive Control for Car Vehicle Dynamics System – Comparative Study, IEEE International Conference on Information Science and technology ICIST 2013, DOI: 10.1109/ICIST.2013.6747530.