Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych. Struktury i algorytmy

---

ISBN 83-87674-43-5
Autor: Piotr Tatjewski
Wydawnioctwo:EXIT

---

O książce

Postępy elektroniki, inżynierii komputerowej i informatyki wywołały szybki rozwój techniki sterowania, przyspieszany i wymuszany walką konkurencyjną na rynku dóbr przemysłowych i konsumpcyjnych. W dominujących w praktyce sterowania strukturach warstwowych zaczęło się upowszechniać stosowanie bieżącej optymalizacji punktów pracy instalacji, zwiększającej efektywność produkcji przez ciągłe dostosowywanie jej parametrów do warunków otoczenia i wymagań odbiorców.

W strukturze bieżącej optymalizacji nie wystarczają klasyczne pętle regulacyjne z liniowymi regulatorami PID, potrzeba skutecznych algorytmów regulacji wielowymiarowej, nieliniowej i uwzględniającej ograniczenia sygnałów - tzw. algorytmów regulacji zaawansowanej.

Rozpoczynając od omówienia zagadnień sterowania w strukturze warstwowej, w książce przedstawiono algorytmy regulacji zaawansowanej i optymalizacji bieżącej punktów pracy obiektów przemysłowych. W najobszerniej prezentowanym obszarze regulacji zaawansowanej omówiono nieliniowe algorytmy rozmyte typu Takagi-Sugeno i algorytmy regulacji predykcyjnej. Pierwsze z nich stanowią stosunkowo łatwą w projektowaniu i skuteczną technikę regulacji nieliniowej, przy tym mogą być traktowane jako naturalne rozszerzenie znanych algorytmów liniowych. Natomiast regulacja predykcyjna jest zaawansowaną techniką regulacji, która odniosła olbrzymi sukces wywierając w ostatnich latach dominujący wpływ zarówno na kierunki rozwoju przemysłowych układów regulacji, jak i prac badawczych w tym obszarze. W książce omówiono najważniejsze dla praktyki liniowe algorytmy predykcyjne, przede wszystkim DMC i GPC, jak też algorytmy nieliniowe, w tym ważne dla efektywnych zastosowań algorytmy z bieżącą linearyzacją modelu nieliniowego. W zakresie optymalizacji bieżącej, najwięcej miejsca poświęcono algorytmom iteracyjnej poprawy punktu pracy w warunkach niepewności.

Zamierzeniem autora był taki wybór i przedstawienie materiału, aby książka była przydatna nie tylko dla pracowników naukowych i doktorantów, ale również (a może przede wszystkim) służyła inżynierom projektującym czy eksploatującym zaawansowane algorytmy sterowania, jak też studentom wyższych lat studiów technicznych.

---

Autor

Dr hab. inż. Piotr Tatjewski jest profesorem Politechniki Warszawskiej, od 1996 roku dyrektorem Instytutu Automatyki i Informatyki Stosowanej na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych. Zajmuje się zagadnieniami struktur i algorytmów sterowania procesami, głównie technicznymi. Prowadzi badania w zakresie algorytmów regulacji zaawansowanej, przede wszystkim algorytmów predykcyjnych, z wykorzystaniem modeli obiektów liniowych i nieliniowych, w tym modeli rozmytych i opisanych sieciami neuronowymi. W obszarze jego zainteresowania są również algorytmy optymalizacji, w tym optymalizacji bieżącej w warunkach niepewności i z wykorzystaniem danych pomiarowych. Opublikował też szereg prac dotyczących optymalizacyjnych metod dekompozycji i koordynacji, przydatnych dla obiektów rozproszonych, dużej skali. Wyniki badań prezentował na wielu renomowanych konferencjach zagranicznych. Przez szereg miesięcy pracował w Technische Universitaet w Hanowerze, w City University w Londynie, przez rok był profesorem wizytującym w University of Birmingham w Anglii.

---

Spis treści

Przedmowa
Oznaczenia

1. Warstwowa struktura sterowania

1.1. System sterowania
1.2. Cele sterowania
1.3. Warstwy sterowania
1.4. Modelowanie obiektu w strukturze warstwowej
1.5. Warstwa optymalizacji
1.6. Nadzór, diagnostyka, adaptacja
1.7. Wnioski

2. Nieliniowa regulacja rozmyta

2.1. Systemy rozmyte typu TS
2.2. Dyskretne rozmyte algorytmy regulacji typu TS
2.3. Ciągłe rozmyte algorytmy regulacji typu TS
2.4. Kompensacja zakłóceń, strojenie automatyczne

3. Regulacja predykcyjna

3.1. Zasada regulacji predykcyjnej
3.2. Algorytm DMC
3.3. Algorytm GPC
3.4. Algorytm MPC z modelem w postaci równań stanu
3.5. Algorytmy nieliniowe regulacji predykcyjnej
3.6. Stabilność, ograniczenia, dobór parametrów

4. Optymalizacja punktu pracy

4.1. Miejsce optymalizacji w strukturze warstwowej
4.2. Zadania optymalizacji stanu ustalonego
4.3. Iteracyjna optymalizacja punktu pracy w warunkach niepewności
4.4. Iteracyjna optymalizacja punktu pracy w strukturze z wyjściami ograniczonymi regulacyjnie
4.5. Procedury optymalizacji modeli nieliniowych

Podsumowanie
Bibliografia
Skorowidz autorów
Skorowidz
Abstract