haku: @keyword internal model control / yhteensä: 3
viite: 2 / 3
Tekijä:Piltz, Sofia
Työn nimi:Tuning of IMC and PID controllers for a networked multivariable control system
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2009
Sivut:66      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Automaatio- ja systeemitekniikan laitos
Oppiaine:Systeemitekniikka   (AS-74)
Valvoja:Koivo, Heikki
Ohjaaja:Pohjola, Mikael
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark TKK  6682   | Arkisto
Avainsanat:MIMO systems
Networked Control Systems
Internal Model Control
PID controller tuning by optimisation
monimuuttujajärjestelmä
verkotettu säätöjärjestelmä
Internal Model Control
PID -säätimien viritys optimoinnilla
Tiivistelmä (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 tietueen numero: 37448
+ lisää koriin
INSSI