ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ

  • Владимир Юрьевич Невиницын
  • Александр Николаевич Лабутин
  • Екатерина Владимировна Макарова
Ключевые слова: система управления, аналитическое конструирование агрегированных регуляторов, химический реактор, , контроллер, моделирование.

Аннотация

В работе рассмотрен вопрос реализации нелинейной векторной системы управления температурой и концентрацией в жидкофазном химическом реакторе на базе программируемого логического контроллера и предложена методика полунатурного моделирования системы управления. В качестве объекта управления рассмотрен жидкофазный химический реактор емкостного типа, снабженный механической мешалкой и теплообменной рубашкой. Аппарат функционирует в политропическом режиме. В реакторе реализуется бимолекулярная экзотермическая реакция. Задача системы управления реактором заключается в стабилизации концентрации целевого продукта и температуры реакционной смеси в аппарате на заданных значениях в условиях действия возмущений. Задача синтеза алгоритмов управления решалась методом аналитического конструирования агрегированных регуляторов (АКАР). Синтезированные алгоритмы реализованы на языках ST и FBD стандарта IEC 61131–3  в среде разработки приложений CoDeSys для контроллера ОВЕН ПЛК154.

Литература

1. Yuan P., Zhang B., Mao Z. A self-tuning control method for Wiener nonlinear systems and its application to process control problems. Chinese Journal of Chemi-cal Engineering. 2017. V. 25. N 2. P. 193-201. DOI: 10.1016/j.cjche.2016.07.003.
2. So G.B., Jin G.G. Fuzzy-based nonlinear PID con-troller and its application to CSTR. Korean Journal of Chemical Engineering. 2018. V. 35. N 4. P. 819-825. DOI: 10.1007/s11814-017-0329-1.
3. Alshammari O., Mahyuddin M.N., Jerbi H. A survey on control techniques of a benchmarked contin-uous stirred tank reactor. Journal of Engineering Sci-ence and Technology. 2018. V. 13. N 10. P. 3277-3296.
4. Li S., Gong M. Z., Liu Y. J. Neural network-based adaptive control for a class of chemical reactor systems with non-symmetric dead-zone. Neurocomputing. 2016. V. 174. P. 597-604. DOI: 10.1016/j.neucom.2015.09.072.
5. Yazdi M. B., Jahed-Motlagh M. R. Stabilization of a CSTR with two arbitrarily switching modes using modal state feedback linearization. Chemical Engineer-ing Journal. 2009. V. 155. N 3. P. 838-843. DOI: 10.1016/j.cej.2009.09.008.
6. Kolesnikov A.A. Synergetic control methods of complex systems: the theory of system synthesis. M.: Editorial URSS. 2005. 240 p. (in Russian).
7. Kolesnikov A.A., Kolesnikov Al.A., Kuz’menko A.A. The ADAR method and theory of optimal control in the problems of synthesis of nonlinear control sys-tems. Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie. 2016. V. 17. N 10. P. 657-669 (in Russian).
8. Labutin A.N., Vaško M., Kuric I., Nevinitsyn V.Y., Sága M., Zagarinskaya Y.N., Volkova G.V. Ana-lytical Synthesis of Non-Linear Control Algorithms of a Chemical Reactor Thermal Mode. Processes. 2021. V. 9. N 4. 644. DOI: 10.3390/pr9040644.
9. Nevinitsyn V.Yu., Zagarinskaya Yu.N., Volkova G.V., Labutin A.N. Analytical synthesis of non-linear control algorithms of a chemical reactor thermal mode. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universi-teta). 2019. N 50 (76). P. 115-120.
10. Nevinitsyn V.Yu., Labutin A.N., Volkova G.V., Zaytsev V.A., Bodrov A.A. The enhancement of chem-ical reactor control algorithms. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Ser. Ekon. Finansy Upravl. Proizvodstvom. 2019. N 4 (42). P. 158-164 (in Russian).
11. Labutin A.N., Nevinitsyn V.Yu., Zaytsev V.A., Volkova G.V. Robust concentration control of target product in chemical reactor. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 12. P. 129-136. DOI: 10.6060/ivkkt.20186112.5914 (in Russian).
12. Labutin A.N., Nevinitsyn V.Yu., Volkova G.V., Zaytsev V.A. Synergetic synthesis of effective complex «reactor – control system». Modern high technologies. Regional application. 2018. N 4(56). P. 36-43.
Опубликован
2021-12-16
Как цитировать
Невиницын, В., Лабутин, А., & Макарова, Е. (2021). ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ. Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение, 68(4), 56-62. извлечено от http://journals.isuct.ru/snt/article/view/4063
Раздел
Инженерно-технически науки, машиностроение и технологии

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)