Настройка параметрів регуляторів в програмованої логічної інтегральної схемою для систем автоматичного управління теплообмінними апаратами

Анотація

У статті наведено результати синтезу цифрових регуляторів для систем автоматичного управління
теплообмінними апаратами центральних систем кондиціонування повітря, що функціонують при змінних істотних
обурюють впливах. Розроблені регулятори покликані забезпечити задану якість регулювання (малі час регулювання,
допустима величина перегулірованія), зміни параметрів настройки регуляторів з урахуванням умов експлуатації об'єкта
регулювання. Схемні рішення регуляторів повинні бути відносно простими. Реалізація вимог до розроблюваних регуляторам
здійснена 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 аналізувалися за допомогою Matlab. З метою реалізації вимог до розроблюваних регуляторам в якості альтернативи
ПІД-регулятора з оптимізацією його параметрів настройки за допомогою алгоритму диференціальної еволюції створена
комбінована автоматична система регулювання на основі П-регулятора. Система регулювання містить П-регулятор з
синтезованим коригуючих ланкою, що забезпечує регулювання по відхиленню регульованої змінної від заданого її значення і
по обуренню, прикладеного до регульованої змінної. Оцінка якості регулювання П-регулятора з коригувальним ланкою
здійснена за результатами досліджень в Matlab. ПІД-регулятор з оптимізацією його параметрів настройки за допомогою
алгоритму диференціальної еволюції, а також П-регулятор з коригувальним ланкою реалізовані в ПЛІС. Основною мовою
опису апаратного забезпечення реалізації регуляторів в ПЛІС вибрана мова для високошвидкісних інтегральних схем
(VHDL). Порівняльний аналіз результатів дослідження цифрового ПІД-регулятора з оптимізацією параметрів і
комбінованої АСР дозволили встановити, що регулятори задовольняють необхідній якості 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. Було встановлено,
що використання П-регулятора з синтезованим коригуючих ланкою, що володіє більш простим схемним рішенням, дозволяє
забезпечити кращі показники якості регулювання в порівнянні з ПІД-регулятором з оптимізованими параметрами
налаштування