Синтез системи керування технологічним процесом з використанням дискретного регулятора
Автор: Попова Анастасія Олександрівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У вступі обґрунтовано актуальність роботи та практичну цінність роботи, а саме: чому дискретні регулятори широко використовуються в сучасних системах автоматизації та керування; керування технологічним процесом в автоматизації є ключовим елементом, оскільки воно визначає, як автоматизовані системи взаємодіють з обладнанням, виконують завдання та реагують на зміни в середовищі виробництва. У першому розділі подано загальну інформацію що являє собою технологічний процес. Сучасний рівень виробництва та кон’юнктури ринку вкладають новий зміст у поняття «технологія», розглядаючи її як науку про найбільш економічні способи і процеси виробництва сировини, матеріалів та виробів. Також було розглянуто види та підходи керування технологічним процесом. Описано два види системи керування технологічним процесом, а саме: автоматизована система керування технологічними процесами (АСК ТП) - це людино-машинна система, яка здійснює реалізацію впливів на об’єкт керування в темпі перебігу технологічного процесу, тобто в реальному часі, при цьому забезпечує керування об’єктом в цілому, а її технічні засоби беруть участь у виробленні рішень з керування; система автоматичного керування технологічним процесом (САК ТП) - це комплекс технічних засобів і програмного забезпечення, призначений для автоматизації та оптимізації виробничих процесів в промисловості або інших сферах. У другому розділі розглянуто дискретизацію, міць і простота цифрової обробки сигналів настільки переважають над аналоговою, що перетворення аналогових по природі сигналів в цифрову форму стало виробничим стандартом. Під дискретизацією сигналів розуміють перетворення функцій безперервних змінних у функції дискретних змінних, за якими вихідні безперервні функції можуть бути відновлені із заданою точністю. Також у другому розділі розглянуто дискретні регулятори та їх види. Дискретні регулятори відносяться до систем керування, де сигнали обробляються відокремлено від часу, а не безперервно. Їх використовують у багатьох галузях, включаючи автоматичне керування промисловими процесами, електроенергетикою, транспортом і багатьма іншими. Основні типи дискретних регуляторів є: пропорційно-інтегрально-диференційні (ПІД), логічні, адаптивні, розподілені, програмовані логічні контролери (ПЛК). У третьому описано моделювання систем керування технологічним процесом. У системах автоматичного регулювання ланки можуть з’єднуватися у найрізноманітніших поєднаннях, які описані у розділі. Було розглянуто, що являє собою коливальна ланка, аперіодична ланка першого порядку, наведено їх перехідні функції та амплітудні-фазові частотні характеристики. Було описано середовище MATLAB в якому проводилося дослідження, він дозволяє швидко розробляти алгоритми, виконувати обчислення, аналізувати дані та візуалізувати результати. Він також використовується для моделювання та симуляції систем, в тому числі в галузі автоматичного керування. Також у третьому розділі було проведено дослідження синтезу системи керування технологічним процесом з використанням дискретного регулятора і наведенні до нього результати у вигляді осцилограм. В середовищі MATLAB було складено дві досліджуванні моделі з аналоговим та цифровим ПІД- регулятором до кожної з яких наведено блок параметрів регулятора. Після чого було об’єднано ці дві моделі для порівняння їх роботи. У висновку проаналізовано та розглянуто всі частини виконаної роботи та описано результати дослідження синтезу системи керування технологічним процесом з використанням дискретного регулятора. Об’єкт дослідження – технологічний процес з використання дискретного регулятора. Предмет дослідження – синтез системи керування за допомогою регулятора. Мета роботи – виявити чи є актуальним в наш час синтез системи керування технологічним процесом з використання дискретного регулятора. Ключові слова: технологічний процес, дискретизація, дискретні регулятори, синтез систем керування. Перелік використаних літературних джерел: 1. Технологічний процес [електронний ресурс] – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE %D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%96%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%B 9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81#%D0%A1%D1 %82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0 2. Гончаренко Б.М., Ладанюк А. П., Лобок О. П., «Цифрові системи керування. Навчальний посібник» -Вінниця: Нова книга, 2007. – 169 с. 3. А.О. Бобух «Автоматизовані системи керування технологічними процесами» : Навчальний посібник. – Харків: ХНАМГ, 2006. - 185с. 4. Дискретизація реалізація [електронний ресурс] – Режим доступу: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%80 %D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D1%96%D1%8F 5. Іванов А. О. Теорія автоматичного керування: Підручник. — Дніпропетровськ: Національний гірничий університет. — 2003. — 250 с. 6. Алгоритми та засоби обробки сигналів : навч. посібн. / Ваврук Є., Лашко О., Попович Р. – Львів : СПОЛОМ, 2021. – 240 с. : іл. – Бібл.: с. 237–239. 7. Теоретичні основи автоматики. Практикум: навчальне видання / О. І. Лобода, О. М. Тодоріко, С. В. Дубініна. – Мелітополь: ФОП Однорог Т. В., 2020. - 158с.