Розробка програмного продукту для задач оптимального налаштування пі-регуляторів

Автор(и)

  • Yu. Romasevych Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • V. Loveikin Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • A. Liashko Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • I. Bolbot Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/energiya2021.04.099

Анотація

Використання в роботі інженерів з автоматизації виробництва програмного забезпечення для налаштування регуляторів є важливим завданням.

Метою дослідження є  розробка програмного забезпечення для задач оптимального налаштування ПІ-регуляторів

У статті на основі аналізу функціональних можливостей сучасних програмних продуктів для налаштування систем автоматичного регулювання встановлено головні вимоги до розробки програмного забезпечення для налаштування автоматичних регуляторів. Представлено інтерфейс розробленого програмного продукту PI-Tuner для визначення оптимальних значень коефіцієнтів пропорційної та інтегральної складових ПІ-регулятора. Наведено опис функціональних можливостей програмного продукту, серед яких: аналіз процесу регулювання для об’єктів регулювання першого, другого та третього порядків із затримкою та без неї; побудова графічних залежностей, що описують процес регулювання; розрахунок якісних показників регулювання у часовій області; визначення оптимальних коефіцієнтів ПІ-регулятора на основі метаевристичного методу оптимізації із врахуванням деяких показників регулювання (перерегулювання, тривалості регулювання тощо).

Вказано основні напрямки подальшого розвитку програмного продукту серед яких: розширення її функціональних можливостей у частині розрахунків ширшого класу об’єктів регулювання, покращення інтерфейсу, можливість застосування відомих у інженерній практиці методів налаштування автоматичних регуляторів тощо.

Ключові слова: програмний продукт, автоматичне регулювання, ПІ-регулятор, налаштування

Посилання

PID Tuner. Robust Advanced Pid Control. Available at: https://19lz9c16l9mt45jwvkt81p14-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2015/08/INCA_A4_PID-Tuner_04-2013.pdf (date of access: 06.08.2021)

PID Tuner Controller. FREE Software. Available at: https://pidtuner.com (date of access: 06.08.2021)

PID tuner Software. Available at: https://pid-tuner.com/software/ (date of access: 06.08.2021)

PiControl Solutions. Available at: https://www.picontrolsolutions.com/ (date of access: 06.08.2021)

Techmation inc. Services - A Real World Approach Applied by David B. Ender. Optimization of Regulatory Control Systems. Available at: http://www.protuner.com/on-site-optimization.html (date of access: 06.08.2021)

Kevin Joly's projects. Available at: https://kevinjoly25.wordpress.com (date of access: 06.08.2021)

TunePID 2.1. Theory and practice of industrial automation. Available at: https://sites.google.com/site/aixssru/programmnye-produkty/tunepid (date of access: 06.08.2021)

Expertune - effective production. Designing of ASC TP. Available at: http://lapshinvr.ru/articals/expertune.html (date of access: 06.08.2021)

AutotunerPID Toolkit. MATLAB for Artificial Intelligence. Available at: https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/4652-autotunerpid-toolkit (date of access: 06.08.2021)

Arduino PID Autotune Library. Arduino. Available at: https://playground.arduino.cc/Code/PIDAutotuneLibrary/ (date of access: 06.08.2021)

.Romacevychm Y., Loveikin, V., Stekhno, O. (2019). Closed-loop optimal control of a system "Trolley - Payload". UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering, 81 (2 ), 3-12.

Romasevych, Y., Loveikin, V., Usenko, S. (2019). PI-controller tuning optimization via PSO-based technique Przeglad Elektrotechniczny, 95 (7), 33-37.

https://doi.org/10.15199/48.2019.07.08

Romasevych, Y. O., Loveikin, V. S., Liashko, A. P., Makarets, V. V. (2019). Metod optymalnoho nalashtuvannia PI-rehuliatoriv iz vrakhuvanniam obmezhen [Method of optimal tuning of PI-controllers with constraints]. Energetyka i avtomatyka, 3, 49-71.

Romasevych, Y. O., Loveikin, V. S., Liashko, A. P., Makarets, V. V. (2019). Rozrobka metodu optymalnoho nalashtuvannia PI-rehuliatoriv [Development of method of optimal tuning of PI-controllers]. Automation of product processes in engineering and devices design, 53, 56-65.

Romasevych, Y., Loveikin, V., Makarets, V. (2020). Optimal constrained tuning of PI-controllers via a new PSO-based technique. International Journal of Swarm Intelligence Research, 11(4), 87-105.

https://doi.org/10.4018/IJSIR.2020100104

Romasevych, Y., Loveikin, V., Dudnyk, A., Loveikin, Y. (2020). Optimal constrained PI-controllers tuning for real-world plants. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology, KhPI Week 2020 - Conference Proceedings. Article number 9250108, 47-52.

https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250108

Kennedy, J., Eberhart, R.C. (1995). Particle swarm optimization. Proceedings of the 1995 IEEE International Conference on Neural Networks, 4, 1942-1948.

https://doi.org/10.1109/ICNN.1995.488968

Завантаження

Опубліковано

2021-11-03

Номер

№ 4 (2021)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).