Hlavním úkolem této diplomové práce bylo navrhnout řízení pro regulaci výšky hladiny v zásobníku na modelu PCT 40. Aby bylo možné navrhnout co nejlepší způsob řešení daného problému, byl sestaven pomocí diferenciální rovnice matematický model, který byl použit při simulačních experimentech a hledání vhodného regulátoru a jeho nastavení pro řízení výšky hladiny. K řízení regulace výšky hladiny v zásobníku bylo navrhnuto a použito adaptivní řízení, které spočívá v tom, že po určitém časovém okamžiku se parametry složek regulátoru přepočítají vzhledem k aktuální identifikované soustavě. Tato soustava se identifikuje v každém kroku na základě předchozích výstupů a akčních zásahů. Výsledky simulací a reálných řízení jsou vykresleny v jednotlivých grafech a je porovnán regulační pochod pro různé nastavení regulátoru. Všechna simulační a regulační schémata byla vypracována v programu Matlab - Simulink.
Annotation in English
The main task of this diploma work was to design a sort of appliance intened to the regulation of level in the reservoir on the PCT 40 model. To enable suggesting as good way as possible for solving the given problem, a mathematical model has been set by a differential equotation, which has been used at the simulation experiment and looping for a suitable regulator and its adjusting for the level control. Self-adapting control has been designed for controling the level in the reservoir the principle of which lies in the fact that the parametres of the components of the regulator are re-counted owing to the up-to date identified scale after a certain instant of time. This scale is identified in each phase based on the previous outputs and action interventions. The results of the simulations and realistic controls are drawn in the individual graphs and control performance for various adjustments of the simulator are compared. All simulation and regualtion schemeshave been elaborated in Matlab - Simulink program.
Hlavním úkolem této diplomové práce bylo navrhnout řízení pro regulaci výšky hladiny v zásobníku na modelu PCT 40. Aby bylo možné navrhnout co nejlepší způsob řešení daného problému, byl sestaven pomocí diferenciální rovnice matematický model, který byl použit při simulačních experimentech a hledání vhodného regulátoru a jeho nastavení pro řízení výšky hladiny. K řízení regulace výšky hladiny v zásobníku bylo navrhnuto a použito adaptivní řízení, které spočívá v tom, že po určitém časovém okamžiku se parametry složek regulátoru přepočítají vzhledem k aktuální identifikované soustavě. Tato soustava se identifikuje v každém kroku na základě předchozích výstupů a akčních zásahů. Výsledky simulací a reálných řízení jsou vykresleny v jednotlivých grafech a je porovnán regulační pochod pro různé nastavení regulátoru. Všechna simulační a regulační schémata byla vypracována v programu Matlab - Simulink.
Annotation in English
The main task of this diploma work was to design a sort of appliance intened to the regulation of level in the reservoir on the PCT 40 model. To enable suggesting as good way as possible for solving the given problem, a mathematical model has been set by a differential equotation, which has been used at the simulation experiment and looping for a suitable regulator and its adjusting for the level control. Self-adapting control has been designed for controling the level in the reservoir the principle of which lies in the fact that the parametres of the components of the regulator are re-counted owing to the up-to date identified scale after a certain instant of time. This scale is identified in each phase based on the previous outputs and action interventions. The results of the simulations and realistic controls are drawn in the individual graphs and control performance for various adjustments of the simulator are compared. All simulation and regualtion schemeshave been elaborated in Matlab - Simulink program.
Vypracujte literární rešerši pro výběr vhodné metody řízení tohoto procesu.
Sestavte matematický model systému.
Proveďte simulaci statických a dynamických vlastností tohoto matematického modelu.
Proveďte statickou a dynamickou analýzu na reálném systému a porovnejte ji se simulačními výsledky.
Navrhněte vhodnou metodu pro řízení výšky hladiny v zásobníku.
Odsimulujte tuto metodu nejprve na matematickém modelu.
Proveďte řízení na reálném modelu a opět ho porovnejte s odsimulovanými průběhy.
Research Plan
Vypracujte literární rešerši pro výběr vhodné metody řízení tohoto procesu.
Sestavte matematický model systému.
Proveďte simulaci statických a dynamických vlastností tohoto matematického modelu.
Proveďte statickou a dynamickou analýzu na reálném systému a porovnejte ji se simulačními výsledky.
Navrhněte vhodnou metodu pro řízení výšky hladiny v zásobníku.
Odsimulujte tuto metodu nejprve na matematickém modelu.
Proveďte řízení na reálném modelu a opět ho porovnejte s odsimulovanými průběhy.
Recommended resources
Mikeš, J. a M. Fikar: Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov I. Vydavatel’stvo STU, Bratislava, 1999.
Ingham, J., Dunn, I. J., Heinzle, E., Přenosil, J. E.: Chemical Engineering Dynamics. An Introduction to Modeling and Computer Simulation. Second, Completely Revised Edition, VCH Verlagsgesellshaft, Weinheim, 2000.
Luyben, W.L.: Process modelling, simulation and control for chemical engineers. McGraw-Hill, New York, 1989.
Balátě, J. Automatické řízení. BEN - technická literatura, Praha. 2003.
Recommended resources
Mikeš, J. a M. Fikar: Modelovanie, identifikácia a riadenie procesov I. Vydavatel’stvo STU, Bratislava, 1999.
Ingham, J., Dunn, I. J., Heinzle, E., Přenosil, J. E.: Chemical Engineering Dynamics. An Introduction to Modeling and Computer Simulation. Second, Completely Revised Edition, VCH Verlagsgesellshaft, Weinheim, 2000.
Luyben, W.L.: Process modelling, simulation and control for chemical engineers. McGraw-Hill, New York, 1989.
Balátě, J. Automatické řízení. BEN - technická literatura, Praha. 2003.
