Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Идентификатор DOI: 10.31772/2587-6066-2020-21-3-337-346

Ключевые слова: modeling, PID-regulator, automatic control system, моделирование, ПИД-регулятор, асутп, SimInTech

Аннотация: For successful technological process in automated control systems it is necessary to maintain technological parameters constantly at the required level, which is ensured by the use of automated process control systems (APCS). The classical solution of this problem is the application of control devices of various types, the choice of which directly depends on the system under consideration and the requirements to it. The leading position among the automatic control system regulators for the last decades belongs to the proportional-integral-differentiating (PID) regulator, which efficiency of application in the technological process is defined by the speed and accuracy of its work. These qualities directly depend on the correct setting of the regulator parameters. The synthesis of regulators requires using of modern computer-aided design systems. The article presents the method of automatic setting of PID-regulator of the dynamic system of high order with negative feedback on the example of automatic room temperature control system. The modern Russian environment of dynamic simulation of technical systems SimInTech applied at a number of nuclear, oil refining and aerospace enterprises is used as the environment for system model development, as well as the process of its analysis and optimization. The main components of the system and transfer functions of its elements are presented. The step-by-step description of the process of project construction from standard software blocks and submodels, interacting through a single database with the use of built-in programming language, is described. The use of the built-in block of SimInTech visual simulation environment optimization for automated search of PID-regulator parameters is described in details and illustrated. The advantages and disadvantages of this adjustment method revealed during the project implementation are listed. Для успешного протекания технологического процесса требуется постоянное поддержание технологических параметров на требуемом уровне, что обеспечивается применением автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). Классическим решением данной задачи является применение управляющих устройств различного типа, выбор которых напрямую зависит от рассматриваемой системы и предъявляемых к ней требований. Лидирующую позицию среди регуляторов АСУТП последние десятилетия занимает пропорционально-интегрально-дифференцирующий (ПИД) регулятор, эффективность применения которого в технологическом процессе определяется быстродействием и точностью его работы. Данные качества напрямую зависят от правильности настройки параметров регуляторов, для синтеза которых необходимо использование современных систем автоматизированного проектирования. В работе рассматривается метод автоматизированной настройки ПИД-регулятора динамической системы высокого порядка с обратной связью на примере системы автоматического регулирования температуры в помещении. В качестве среды разработки модели системы, а также процесса ее анализа и оптимизации используется современная российская среда динамического моделирования технических систем SimInTech, используемая на ряде предприятий атомной, нефтеперерабатывающей и аэрокосмической отраслей. Приведены основные компоненты системы, передаточные функции ее элементов. Дано поэтапное описание процесса создания проекта из типовых блоков и субмоделей программного обеспечения, взаимодействующих через единую базу данных сигналов с применением встроенного языка программирования. Подробно описано и проиллюстрировано использование встроенного блока оптимизации среды визуального моделирования SimInTech для автоматизированного поиска параметров регулятора ПИД-типа. Перечислены выявленные в ходе реализации проекта преимущества и недостатки данного метода настройки.

Журнал: Сибирский журнал науки и технологий

Выпуск журнала: Т. 21, № 3

Номера страниц: 337-346

ISSN журнала: 25876066

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева

• Ustimenko V.V. (Siberian Federal University)
• Chubar A.V. (Siberian Federal University)
• Mikhaylenko L.A. (Siberian Federal University)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)