search query: @supervisor Koivo, Heikki / total: 118
reference: 33 / 118
« previous | next »
Author:Piltz, Sofia
Title:Tuning of IMC and PID controllers for a networked multivariable control system
Publication type:Master's thesis
Publication year:2009
Pages:66      Language:   eng
Department/School:Automaatio- ja systeemitekniikan laitos
Main subject:Systeemitekniikka   (AS-74)
Supervisor:Koivo, Heikki
Instructor:Pohjola, Mikael
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TKK  6682   | Archive
Keywords:MIMO systems
Networked Control Systems
Internal Model Control
PID controller tuning by optimisation
monimuuttujajärjestelmä
verkotettu säätöjärjestelmä
Internal Model Control
PID -säätimien viritys optimoinnilla
Abstract (fin): Tässä diplomityössä tavoitteena on löytää sopiva säädinviritys monimuuttujajärjestelmään (multi-input multi-output, MIMO), jonka on tarkoitus toimia verkotetussa säätöjärjestelmässä (Networked Control System, NCS).
Tämä merkitsee sitä, että säätöjärjestelmän anturit ja säätimet ovat yhteydessä toisiinsa verkon välityksellä eikä niitä ole kytketty esimerkiksi erillisillä johdoilla.
Monimuuttujajärjestelmissä eri sisäänmenojen ja ulostulojen välillä on vuorovaikutusta, minkä takia muutos yhdessä referenssissä ei vaikuta ainoastaan sitä vastaavassa ulostulossa, vaan se näkyy myös järjestelmän muissa ulostuloissa.
Tämä ristikkäisvaikutus hankaloittaa monimuuttujajärjestelmän säätösuunnittelua.

Hajautetussa säätöjärjestelmässä säädin saa mittaustiedon anturilta verkosta, joka välittää informaatiota paketteina.
Viestimenä verkko on epävarma, sillä paketteja saattaa esimerkiksi kadota matkalla lähettäjältä vastaanottajalle.
Säätösuunnittelun kannalta epävarmuus näkyy lisäviipeenä, joka koko säätösilmukan stabiilisuuden säilyttämiseksi on otettava huomioon säädinparametreja määriteltäessä.

Paljon käytetyt Proportional-lntegral-Derivative (PID) ja Internal Model Control (IMC) -tyyppiset säätimet sopivat yksinkertaisuutensa takia hyvin myös verkotettuihin säätöjärjestelmiin.
Tässä työssä säätimien viritykseen käytetään simulointipohjaista optimointia, missä säädettyä prosessin mallia simuloidaan ja saadusta vasteesta lasketaan etukäteen määritellylle kustannukselle arvo.
Lopulliset säädinparametrit valitaan niin, että kustannus minimoituu.
Työssä tutkitaan, miten kustannuksen määrittelyllä voidaan ohjata optimointi kohti parametriarvoja, joilla ristikkäisvaikutuksen minimointi onnistuisi tehokkaasti.
Käytetyt menetelmät ovat kustannusfunktion painotus ja suurimman sallitun ristikkäisvaikutuksen rajoituksen lisääminen optimointialgoritmiin.
Lisäksi esitellään adaptiivinen IMC-säädin, joka pystyy vaihtamaan parametriaan sen mukaan, vaaditaanko askelvaste vai ristikkäisvaikutuksen poistaminen.

Tulokset osoittavat, ettei kustannusfunktion painotus juurikaan vaikuta löydettyihin parametreihin, vaan kustannus on mahdollista laskea vain joko askelvasteesta tai ristikkäisvaikutuksesta.
Ristikkäisvaikutusta rajoittamalla voidaan löytää paremmin ristikkäisvaikutuksia vähentävät säädinparametrit.
Lisäksi adaptiivinen IMC-säädin kykenee eliminoimaan ristikkäisvaikutuksia parhaiten pienemmillä ohjausarvon muutoksilla ja sijoittuu hyvin vertailussa aiemmin kirjallisuudessa esitettyjen menetelmien kanssa.
ED:2009-06-02
INSSI record number: 37448
+ add basket
« previous | next »
INSSI