Процессы управления

Цифровой алгоритм адаптивного управления контролируемыми переменными в заданном диапазоне

Р. А. Севостьянов, М. В. Сотникова

Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

Аннотация: Статья посвящена вопросам синтеза цифровой системы управления для произвольного нелинейного объекта, в том числе с учетом запаздывания. Важной особенностью является отсутствие задающего сигнала, цель управления заключается в удержании контролируемых переменных в заданном диапазоне. Рассматриваемая задача решается на основе метода управления с прогнозирующей моделью и особым функционалом качества. Показано, что задача оптимального управления на каждом шаге сводится к задаче нелинейной оптимизации, при этом допустимое множество никогда не пусто за счет использования вспомогательных переменных. Такой подход позволяет изменять ограничения на управляющие и измеряемые переменные в режиме реального времени. К важным особенностям относятся возможность включения и выключения переменных объекта управления в процессе его функционирования, а также корректировка прогноза для случаев, когда модель известна неточно. Предложенный подход демонстрируется на примере экспериментов с компьютерной моделью ректификационной колонны для переработки нефтепродуктов.

Ключевые слова: цифровое управление, адаптивность, управление в заданном диапазоне.

УДК: 517.977.5

MSC: 93C85

Поступила: 25 октября 2024 г.
Принята к печати: 12 декабря 2024 г.

DOI: 10.21638/spbu10.2025.111