Setting Regulator Parameters in a Programmable Logic Integral Circuit for Automatic Control Systems of Heat Exchangers

Vychuzhanin, V. V.

Наведено результати синтезу цифрових регуляторів для систем автоматичного управління теплообмінними апаратами центральних систем кондиціонування повітря, що функціонують за змінних істотних обурювальних впливів. Розроблені регулятори покликані забезпечити задану якість регулювання (малі час регулювання, допустима величина перерегулювання), зміни параметрів настройки регуляторів з урахуванням умов експлуатації об'єкта регулювання. Схемні рішення регуляторів повинні бути відносно простими. Реалізацію вимог до розроблюваних регуляторів здійснено в цифровому типовому ПІД-регуляторі з оптимізацією його параметрів настройки за допомогою алгоритму диференціальної еволюції. Для оцінки якості регулювання ПІД-регулятор тестувався в програмі ModelSim. Результати тесту проаналізовано за допомогою Matlab. З метою реалізації вимог до розроблюваних регуляторів як альтернативу ПІД-регулятора з оптимізацією його параметрів настройки за допомогою алгоритму диференціальної еволюції створено комбіновану автоматичну систему регулювання на основі П-регулятора. Система регулювання містить П-регулятор із синтезованою коригувальною ланкою, що забезпечує регулювання по відхиленню регульованої змінної від заданого її значення та по обуренню, прикладеного до регульованої змінної. Оцінку якості регулювання П-регулятора з коригувальною ланкою здійснено за результатами досліджень в Matlab. ПІД-регулятор з оптимізацією його параметрів настройки за допомогою алгоритму диференціальної еволюції, а також П-регулятор із коригувальною ланкою реалізовано в ПЛІС. Основною мовою опису апаратного забезпечення реалізації регуляторів у ПЛІС вибрано мову для високошвидкісних інтегральних схем (VHDL). Порівняльний аналіз результатів дослідження цифрового ПІД-регулятора з оптимізацією параметрів і комбінованої АСР надали можливість встановити, що регулятори задовольняють необхідну якість регулювання при автоматизації теплообмінних апаратів центральних систем кондиціонування повітря, що піддаються впливу істотних збурень. Вони мають можливість зміни параметрів настройки з урахуванням умов експлуатації об'єкта регулювання. Встановлено, що використання П-регулятора з синтезованою коригувальною ланкою, що володіє більш простим схемним рішенням, надає можливість забезпечити кращі показники якості регулювання в порівнянні з ПІД-регулятором з оптимізованими параметрами налаштування.


	Наукова періодика України		Applied aspects of information technology