Адаптивное управление – один из важных элементов в повышение энергоэффективности, надежности и снижении энергопотребления объектами ТЭК и ЖКХ

Apr 21, 2021, 3:35 PM
15m
1222 (Lomonosov st. 9)

1222

Lomonosov st. 9

oral Sustainable Cold Chains Sustainable cold chains

Speakers

Mr Alexandr Grimitlin Roman Krumer

Description

Переход на цифровые технологии в управлении государством, объектами промышленности, ТЭК, ЖКХ, сельским хозяйством и т.п., во многом упростит многие процедуры, но, если не исключить возможность несанкционированного доступа в процессы управления и получения конфиденциальной информации, может иметь и ряд негативных последствий. Подобными апокалиптическими примерами кишат многие фильмы-катастрофы.
Как представляется кроме разработки и внедрения отечественного оборудования, программного обеспечения и прочих традиционных мер защиты информационно-вычислительных систем (ИВС), дополнительным средством повышения надежности ИВС может служить переход на децентрализованную распределенную систему управления технологическими объектами.
Разумеется при этом резко возрастают требования к полевым средствам управления (контроллерам) находящимися (как правило) непосредственно у объекта и осуществляющее управление этим объектом в полном объеме, передавая на верхний уровень информацию о ходе технологического процесса и состоянии объекта управления (ОУ). Причем некорректные команды поступающие с верхнего уровня АСУ контроллером должны отклоняться.
По мере роста аппаратных и программных возможностей контроллеров все чаще начинают применять способы адаптивного управления технологическим объектами и интеллектуальной диагностики в различных отраслях промышленности, ЖКХ и, в том числе, для управления оборудованием систем теплогазоснабжения.
Адаптивное управление обеспечивает оптимальное управление объектами во всех режимах его работы, что и обеспечивает повышение энергоэффективности работы этих технологических объектов.
Кроме того адаптивное управление позволяет значительно снизить затраты на наладку объектов управления (ОУ). Например, использование этого способа для управления котлом позволит практически исключить такую трудоемкую и затратную процедуру как теплотехническая наладка.
Существует различные способы методы адаптивного регулирования, когда тем или иным способом определяются коэффициенты ПИД-закона регулирования, которые в процессе работы объекта могут корректироваться.
Для ряда ОУ, например, в автоматизированных системах теплофикации, теплоснабжения и отопления, «применение традиционных ПИД-регуляторов в цифровых системах управления не очень удобно, так как оптимизация по критерию качества не обеспечивает устойчивость, в связи с чем необходимо использовать оптимизацию с ограничениями, вытекающими из условий устойчивости» [1].
Классические подходы к управлению, например, [2], [3], строятся на том предположении, что можно получить пусть сложную, но точную аналитически заданную форму функциональной зависимости входных и выходных сигналов системы управления с последующим уточнением значений входящих в нее коэффициентов.
При использовании подобных методов, кроме их относительной сложности математического описания и, соответственно, программирования, существует вероятность выхода за пределы допустимых значений параметров объекта управления, из-за отсутствия ограничений, необходимых для обеспечения устойчивости.
Кроме того эти методы не применимы в тех случаях, когда отсутствует математическая модель объекта управления, т.е. к плохо формализуемым объектам.
В [4] предлагается способ адаптивного управления по прецедентам, при котором составляются классы состояний объектов управления с известной реакцией объекта каждого класса. Достижение цели за конечное число управляющих воздействий достигается за счет использование информации о поведении аналогичных объектов управления.
Такой способ требует большой библиотеки прецедентов, кроме того существует большое количество однотипных объектов управления, параметры которых и реакция на внешние воздействия отличаются друг от друга.
Например, параметры котлов изготовленных по одним и тем же чертежам отличаются. К таким объектам можно отнести и различные здания, построенные по одному проекту и имеющие различные характеристики.
Для адаптивного управления плохо формализуемыми объектами имеющими значительную инерционность, т.е. скорость изменения выходного параметра при изменении управляющего воздействия много больше времени обработки (измерения) входных сигналов контроллера и формирования им управляющего воздействия, предлагаются способы адаптивного управление 5 и 6

Литература
1 Чистович С.А, Харитонов В.Б. «Автоматизированные системы теплофикации, теплоснабжения и отопления», СПб, АВОК Северо-Запад, 2008
2 Я. З. Цыпкин. "Адаптация и обучение в автоматических системах". М.: Наука, 1968.,
3 Н. Г. Загоруйко. "Прикладные методы анализа данных и знаний". Новосибирск, ИМ СО РАН, 1999
4 Л. Е. Карпов, В. Н. Юдин «Адаптивное управление по прецедентам, основанное на классификации состояний управляемых объектов», Труды Института системного программирования РАН, 2007г.
5 Крумер Р.Г., Гримитлин А.М., Крумер Л.Р. Патент РФ на изобретение № 2667408 «Способ адаптивного регулирования теплопотребления здания», 27.09.2018.
6 Крумер Р.Г., Гримитлин А.М., Крумер Л.Р. Патент РФ на изобретение № 2612084 «Способ адаптивного управления плохо формализуемым объектом», 24.03.2016

Affiliation of speaker -
Position of speaker director
Publication International journal «Resource-Efficient Technologies»

Primary author

Co-author

Presentation materials