Sterowanie cyfrowe piecem szklarskim z identyfikacją na podstawie zasady najmniejszej sumy kwadratów

View

Resource metadata

Title	Sterowanie cyfrowe piecem szklarskim z identyfikacją na podstawie zasady najmniejszej sumy kwadratów Title variant: Numerical control of a glass furnace using a least-squares based system identification
Persons	Authors: Zbigniew Tadeusz Nahorski Partner: Systems Research Institute Polish Academy of Sciences, Warsaw
Description	Jakość szkła (jednorodność składu chemicznego i jednorodności temperaturowej) zależy w dużej mierze od jednorodności masy szklanej, z której formowane są wyroby. W rozprawie opracowano adaptacyjną metodę stabilizacji temperatury masy szklanej działającą z ustalonym krokiem czasu, przyjętym jako jedna godzina. Zmiany temperatury są uzależnione od sterowania dopływem spalanego gazu i modelowane za pomocą liniowego równania dynamicznego z czasem dyskretnym, na który oddziałuje zakłócenie skorelowane w czasie. Celem rozprawy jest opracowanie optymalnej strategii sterowania, która tłumi – w sensie średniokwadratowym – odchylenia temperatury od wartości zadanej. W pracy wykazano, że strategia wyznaczona dla modelu w postaci transmitancji dyskretnej jest równoważna strategii wyznaczonej dla modelu liniowego względem parametrów. Rozpatrzono adaptację ocen estymowanych parametrów stosując podejście sterowania dualnego zaproponowanego przez A. A. Feldbauma. Wykazano, że strategia wielokrokowa nie daje się wyprowadzić w postaci analitycznej i wymaga kłopotliwych obliczeń numerycznych w każdym kroku sterowania. Rozpatrzono przybliżoną strategię opartą na lokalnym sprowadzaniu zadania do sterowania w otwartej pętli, wyprowadzono dla niej wzory analityczne dla przypadku dwukrokowego i wykazano symulacyjnie, że prowadzi ona do nieco łagodniejszych okresów przejściowych. Rozpatrzono przypadek sterowania z wolno zmieniającymi się w czasie parametrami modelu i wyprowadzono dla niego strategię sterowania stabilizującego jednokrokowego. Przedyskutowano heurystyczny algorytm zapobiegania rozbieżności ocen parametrów. Rozważania zilustrowano wynikami symulacji. (Polish) Description in another language: The quality of glass (homogeneity of the mass composition and temperature) depends to a large extend on homogeneity of the glass mass from which the final products are formed. In the thesis, dependence between temperature changes and adjustment of the burnt gas rate is modeled by a discrete-time linear dynamic equation with time-correlated disturbances acting on the model output. The considered adaptation methods of the glass mass temperature stabilization works on-line with a constant time step, chosen as one hour. The goal is to elaborate a control policy which minimizes in the least squares sense deviations of the temperature from a fixed glass mass temperature. In the thesis it is proved that the policy derived for the model transfer function is equivalent to the policy derived for the model linear with respect to parameters. To adapt the parameter estimates with incoming new measurements the dual control approach proposed by A.A. Feldbaum is used. Computer simulations reveal that the derived policy provides good stabilization of the output signal after some initial time period in which strongly volatile adaptation of estimates takes place. The initial period can be however avoided by using estimates obtained in pre-control estimation stage. An approximate open-loop two-step control policy is derived analytically and presented. Simulated examples present then slightly milder excessive output signals in the initial period of control.The one-step-ahead policy is derived for dual control with slowly changing model parameters. It is demonstrated that an additional relation introduced by the feedback in the closed-loop control, combined with forgetting of initial covariance matrix due to tracking of parameter changes, cause divergence of parameter estimates. A heuristic algorithm is proposed for this case and its performance is checked by simulation. (English)
Keywords	"szkło"@pl, "sterowanie"@pl, "proces produkcji szkła okiennego"@pl, "stabilizacja temperatury"@pl, "jednokrokowa optymalna strategia stabilizacji"@pl, "Teoria sterowania dualnego"@pl, "sterowanie układu z parametrami zmiennymi w czasie"@pl
Classification	Resource type: thesis Scientific discipline: dziedzina nauk technicznych / automatyka i robotyka (2011) Destination group: scientists, students, entrepreneurs Harmful content: No
Characteristics	Place of creation: Warszawa Creation time: 1974 Number of pages: 228 Supervisor: Kazimierz Mańczak Resource language: Polish Location: Warszawa
License	CC BY-SA 4.0
Technical information	Submitter: Anna Wasilewska Availability date: 04-10-2018
Collections	Kolekcja Instytutu Badań Systemowych PAN w Warszawie, Kolekcja e-Biblio IBS PAN

Citation

Copied

Zbigniew Tadeusz Nahorski. Sterowanie cyfrowe piecem szklarskim z identyfikacją na podstawie zasady najmniejszej sumy kwadratów. [thesis] Available in Atlas of Open Science Resources, . License: CC BY-SA 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/legalcode.pl. Date of access: DD.MM.RRRR.

Similar resources

Wybrane problemy podejmowania decyzji w kompleksach operacji

Jerzy Józefczyk, book, Wrocław University of Science and Technology, dziedzina nauk ekonomicznych / nauki o zarządzaniu (2011)

Model matematyczny maszyny kroczącej

Teresa Zielińska, article, chapter, Wrocław University of Science and Technology, dziedzina nauk technicznych / automatyka i robotyka (2011)

Statystyczna estymacja struktury modelu przepływu masy szklanej przy użyciu równań różniczkowych cząstkowych i zwyczajnych (PN-1988-08)

Zbigniew Nahorski, Jan Studziński, article, chapter, Systems Research Institute Polish Academy of Sciences, Warsaw, dziedzina nauk technicznych / automatyka i robotyka (2011)