DOI: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2015.37770

Development of method for determining parameters of regulator for controlling the astatic object of third order

Сергій Сергійович Свістельник, Андрій Геннадійович Ткачук, Тарас Петрович Ільницький, Руслан Вадимович Правденко

Abstract


The process of designing the automatic control systems is considered and its main stages are analyzed. The basic laws of regulation and regulators, developed on their basis, are characterized. Types of automatic tuning of regulators consist in three fundamentally important stages: identifying the control object, calculation regulator parameters, more accurate tuning of regulator. Existing methods of regulator choice are considered. It is proposed a new calculation method of regulator parameters to control by astatic object of the third order with astaticism equal to one. The analysis of the qualitative characteristics of the obtaining system is conducted. It is shown that the quality control process is provided using proportional differential control law. It is shown that the calculated parameters of proportional differential regulator provide almost smooth change of initial coordinates of control object, indicating the feasibility of using the proposed method.


Keywords


automatic control system; regulator; control object; astaticism; transfer function

References


Samotokin, B. B. (2001). Lektsii z teorii avtomatychnoho keruvannia. Zhytomyr: ZhITI, 508.

Komissarchik, V. F. (2001). Avtomaticheskoe regulirovanie tehnologicheskih protsessov. Tver': TGTU, 248.

Kuzishchin, V. F., Petrov, S. V. (2012). Nastroika avtomaticheskih reguliatorov s opredeleniem modeli obiekta vtorogo poriadka s zapazdyvaniem po dvum tochkam kompleksnoi chastotnoi harakteristiki. Teploenergetika, № 10, 50-57.

Dikusar, Yu. G., Volkov, A. V., Farafonov, G. V. (2008). Analiticheskie formuly i algoritmy opredeleniia parametrov nastroiki avtomaticheskih reguliatorov energoustanovki. Sbornik nauchnyh trudov SNUIaEiP, № 4 (28), 15-21.

Pisarev, A. V. (2007). Sravnitel'nye issledovaniia raschetnyh metodov opredeleniia parametrov nastroek promyshlennyh PID-reguliatorov. Energetika i teplotehnika. Sbornik nauchnyh trudov NGTU, № 11, 191-200.

Singh, S. Kr., Boolchandani, D., Modani, S. G., Katal, N. (2014). Multi-Objective Optimization of PID Controller for Temperature Control in Centrifugal Machines Using Genetic Algorithm. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, Vol. 7 № 9, 1794-1802.

Mohd, R. (2012). Multi-objective optimization of PID controller parameters using genetic algorithm. A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the award of the degree of Master of Engineering (Electrical). Universiti Teknologi Malaysia, Faculty of Electrical Engineering, 104-108.

Chen, Y., Ma, Y., Yun, W. (2013, January 13). Application of Improved Genetic Algorithm in PID Controller Parameters Optimization. TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering, Vol. 11, № 3, 1524-1530. doi:10.11591/telkomnika.v11i3.2301

Murray, N. (1990). Nonlinear PID controller. Electrical Engineering, № 1, 154-159.

EBA FINAL draft Regulatory Technical Standards. (2015). BCC Research. Available: http://www.eba.europa.eu/documents/10180/642449/EBA-RTS-2014-06+RTS+on+Prudent+Valuation.pdf

Zhmud', V. A., Polishchuk, A. V. (2012). Raschet mnozhestva koeffitsientov reguliatorov dlia obiekta s dvumia nestatsionarnymi parametrami. Sbornik nauchnyh trudov NGTU, № 3 (69), 59-70.

Bazhanov, V. L., Kuz'min, A. V., Kuz'min, N. V. (2009). Nastroika PID-reguliatorov s pomoshch'iu metoda masshtabirovaniia na obiektah upravleniia s zapazdyvaniem i na obiektah vysokogo poriadka. Avtomatizatsiia v promyshlennosti, № 2, 15-20.

Tiutiunnyk, A. H. (1998). Optymalni i adaptyvni systemy avtomatychnoho keruvannia. Zhytomyr: ZhITI, 512.

Bezvesilnaya, E. N., Tkachuk, A. H. (2014, July 3). Corrected gyrocompass synthesis as a system with changeable structure for aviation gravimetric system with piezoelectric gravimeter. Aviation, Vol. 18, № 3, 134–140. doi:10.3846/16487788.2014.969878


GOST Style Citations


Самотокін, Б. Б. Лекції з теорії автоматичного керування [Текст]: навчальний посібник / Б. Б. Самотокін. – Житомир: ЖІТІ, 2001. – 508 с.

Комиссарчик, В. Ф. Автоматическое регулирование технологических процессов [Текст]: учебное пособие / В. Ф. Комиссарчик. – Тверь: ТГТУ, 2001.– 248 с.

Кузищин, В. Ф. Настройка автоматических регуляторов с определением модели объекта второго порядка с запаздыванием по двум точкам комплексной частотной характеристики [Текст] / В. Ф. Кузищин, С. В. Петров // Теплоэнергетика. – 2012. – № 10. – С. 50-57.

Дикусар, Ю. Г. Аналитические формулы и алгоритмы определения параметров настройки автоматических регуляторов энергоустановки [Текст] / Ю. Г. Дикусар, А. В. Волков, Г. В. Фарафонов // Сборник научных трудов СНУЯЭиП. – 2008. – № 4 (28). – С. 15-21.

Писарев, А. В. Сравнительные исследования расчетных методов определения параметров настроек промышленных ПИД-регуляторов [Текст] / А. В. Писарев // Энергетика и теплотехника. Сборник научных трудов НГТУ. – 2007. – № 11. – С. 191-200.

Singh, S. Kr. Multi-Objective Optimization of PID Controller for Temperature Control in Centrifugal Machines Using Genetic Algorithm [Text] / Sanjay Kr. Singh, D. Boolchandani, S. G. Modani, Nitish Katal // Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. – 2014. – Vol. 7, № 9. – P. 1794-1802.

Mohd, R. Multi-objective optimization of PID controller parameters using genetic algorithm [Text] / R. Mohd // A thesis submitted in fulfilment of the requirements for the award of the degree of Master of Engineering (Electrical). – Universiti TeknologiMalaysia, Faculty of Electrical Engineering, 2012. – P. 104-108.

Chen, Y. Application of Improved Genetic Algorithm in PID Controller Parameters Optimization [Text] / Y. Chen, Y. Ma, W. Yun // TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering. – 2013. – Vol. 11, № 3. – P. 1524-1530. doi:10.11591/telkomnika.v11i3.2301

Murray, N. Nonlinear PID controller [Text] / Nicholas Murray // Electrical Engineering. – 1990. – V. 1. – P. 154-159.

EBA FINAL draft Regulatory Technical Standards [Electronic resource] / BCC Research. – 2015. – Available at: \www/URL: http://www.eba.europa.eu/documents/10180/642449/EBA-RTS-2014-06+RTS+on+Prudent+Valuation.pdf

Жмудь, В. А. Расчет множества коэффициентов регуляторов для объекта с двумя нестационарными параметрами [Текст] / В. А. Жмудь, А. В. Полищук // Сборник научных трудов НГТУ. – 2012.– № 3 (69). – С. 59-70.

Бажанов, В. Л. Настройка ПИД-регуляторов с помощью метода масштабирования на объектах управления с запаздыванием и на объектах высокого порядка [Текст] / В. Л. Бажанов, А. В. Кузьмин, Н. В. Кузьмин // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 2. – С. 15-20.

Тютюнник, А. Г. Оптимальні і адаптивні системи автоматичного керування [Текст]: навчальний посібник / А. Г. Тютюнник. – Житомир: ЖІТІ, 1998. – 512 с.

Bezvesilnaya, E. N. Corrected gyrocompass synthesis as a system with changeable structure for aviation gravimetric system with piezoelectric gravimeter [Text] / E. N. Bezvesilnaya, A. H. Tkachuk // Aviation. – 2014. – Vol. 18, № 3. – P. 134–140. doi:10.3846/16487788.2014.969878







Copyright (c) 2016 Сергій Сергійович Свістельник, Андрій Геннадійович Ткачук, Тарас Петрович Ільницький, Руслан Вадимович Правденко

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 2664-9969, ISSN (on-line) 2706-5448