TY - JOUR

T1 - Применение прогнозирующего управления для оптимизации динамических процессов в заданном диапазоне

AU - Сотникова, Маргарита Викторовна

PY - 2021/12/20

Y1 - 2021/12/20

N2 - Рассматривается задача цифрового управления контролируемыми переменными динамического процесса с удержанием их в заданном диапазоне. Предполагается, что изменение переменных внутри диапазона может быть произвольным, но значения переменных должны оставаться внутри установленных границ. При этом, если все ограничения соблюдаются, то управление должно быть либо выключено, либо иметь как можно меньшую интенсивность. Данная постановка задачи требует разработки специальных методов синтеза законов управления, отличных от традиционных подходов, в которых цель управления задается командным сигналом.Выполняется формализованная постановка задачи синтеза управления для нелинейной модели объекта, заданной в дискретном времени, с учетом ограничений на управляющий сигнал. Предлагается метод синтеза цифрового закона управления, базирующийся на применении прогнозирующих моделей в контуре обратной связи. Поставленная цель управления объектом достигается с помощью введения квадратичного функционала качества, включающего штраф за нарушение контролируемыми переменными заданного диапазона. Кроме того, этот функционал характеризует интенсивность работы управления и позволяет регулировать энергетические затраты с помощью весового множителя. Показано, что реализация закона управления в режиме реального времени в общем случае сводится к решению задачи нелинейного программирования на каждом такте дискретного времени. Эффективность разработанного подхода иллюстрируется примером управления процессом переработки нефти в ректификационной колонне.

AB - Рассматривается задача цифрового управления контролируемыми переменными динамического процесса с удержанием их в заданном диапазоне. Предполагается, что изменение переменных внутри диапазона может быть произвольным, но значения переменных должны оставаться внутри установленных границ. При этом, если все ограничения соблюдаются, то управление должно быть либо выключено, либо иметь как можно меньшую интенсивность. Данная постановка задачи требует разработки специальных методов синтеза законов управления, отличных от традиционных подходов, в которых цель управления задается командным сигналом.Выполняется формализованная постановка задачи синтеза управления для нелинейной модели объекта, заданной в дискретном времени, с учетом ограничений на управляющий сигнал. Предлагается метод синтеза цифрового закона управления, базирующийся на применении прогнозирующих моделей в контуре обратной связи. Поставленная цель управления объектом достигается с помощью введения квадратичного функционала качества, включающего штраф за нарушение контролируемыми переменными заданного диапазона. Кроме того, этот функционал характеризует интенсивность работы управления и позволяет регулировать энергетические затраты с помощью весового множителя. Показано, что реализация закона управления в режиме реального времени в общем случае сводится к решению задачи нелинейного программирования на каждом такте дискретного времени. Эффективность разработанного подхода иллюстрируется примером управления процессом переработки нефти в ректификационной колонне.

UR - http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/814

M3 - статья в журнале по материалам конференции

VL - 17

SP - 824

EP - 830

JO - Современные информационные технологии и ит-образование

JF - Современные информационные технологии и ит-образование

SN - 2411-1473

IS - 4

T2 - VI Международная научная конференция «Конвергентные когнитивно-информационные технологии»

Y2 - 24 November 2021 through 27 November 2021

ER -