USWO-регулирование

[Timer]

Всем доброго времени суток!
На 4-м курсе моей бакалаврской работе делал термокамеру с ПИД-регулятором. Так или иначе сделал.
Теперь стоит задача сделать то же самое, но с помощью USWO-регулирования. Никто не подскажет где можно по-больше нарыть про данный вид регулятора. Заранее благодарен.

[Sniper007]

Никто не подскажет где можно по-больше нарыть про данный вид регулятора.
Скорее всего там же где и про красную ртуть...

[rovki]

Всем доброго времени суток!
На 4-м курсе моей бакалаврской работе делал термокамеру с ПИД-регулятором. Так или иначе сделал.
Теперь стоит задача сделать то же самое, но с помощью USWO-регулирования. Никто не подскажет где можно по-больше нарыть про данный вид регулятора. Заранее благодарен.

www.cta.ru/cms/f/326791.pdf

[alexval2006]

Какая то новомодная хрень хз мне пид милее и привычней. Вот что выдал гугл

Разработка затрагивает многолетнюю традицию, сложившуюся в мировой практике массового
производства универсальных регуляторов для замкнутых систем автоматического управления.
Замена в регуляторах классического ПИД+алгоритма на новый алгоритм USWO
не только не сужает область их применения,
но и обеспечивает значительное повышение качества работы систем промышленной автоматики.
Простота настройки регуляторов с USWO+алгоритмом делает их более удобными в эксплуатации.
http://www.cta.ru/cms/f/326791.pdf
насколько я знаю приборы овен поддерживают этот стандарт потому придется городить на плк

[Sniper007]

www.cta.ru/cms/f/326791.pdf
rovki, скажите, а вот вы слышали про это USWO до вчерашнего дня?
А вообще интересная статейка, столько слов насколько он хорош, и ни слова о том, что он вообще из себя представляет


Какая то новомодная хрень хз мне пид милее и привычней.
Обратите внимания что статья 98 года (13 лет уже почти)... И учитывая что яндекс на запрос "USWO-регулирование" дал 120 ответов, то мое сравнение с красной ртутью очень корректное.

Timer кто вам дал такое интересное задание?

[rovki]

http://npowest.tom.ru/products/avtomaticheskii-reguljator-vyest/
Публикации
Бажанов В. Л. USWO - новый способ формирования управления для замкнутых систем автоматического регулирования // Современные технологии автоматизации. 1998, №4. Бажанов В. Л. Метод масштабирования – эффективный инструмент для практической настройки регуляторов в замкнутых САР // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2006, №6.
Бажанов В. Л. Функция самонастройки по методу масштабирования для цифровых регуляторов // Промышленные АСУ и контроллеры. 2007, № 12. Бажанов В. Л., Вайшнарас А. В. Программа “ММ-настройка” для определения параметров ПИД-регуляторов по методу масштабирования // Автоматизация в промышленности. 2007, №6. Бажанов В. Л. Предиктор Смита в замкнутых системах управления с цифровыми регуляторами // Автоматизация в промышленности. 2009, №8.
И его" Планы на будущее
Хотел бы увидеть, как сделанные разработки, доведенные до промышленного варианта, используются на практике и приносят отдачу во всех сферах деятельности, где применяется регулирующая автоматика. Мечтаю о создании наиболее совершенной и рациональной модели универсального регулятора для массового (общепромышленного) применения в замкнутых контурах управления. Представляю, каким должен быть новый регулятор, и что способно сделать его более экономичным, эффективным и удобным в применении. Мечта может стать реальностью только при условии, что найдутся по-настоящему заинтересованные партнеры, и возникнет возможность направить все усилия НПП «ПОРА-USWO» на достижение поставленной цели".
http://uswo.lgg.ru/

[dr_gebbels]

реальная альтернатива пид-регуляторам - нечеткие регуляторы,основанные на fuzzy logic,
хто-нить из форумян пробовал шоркать алгоритмы нечеткой логики в составе ПЛК - на реальном
тех.оборудовании?

[Кирилл Валюнин]

про fuzzy были дебаты : http://www.owen.ru/forum/showthread.php?t=8092&highlight=fuzzy

[BETEP]

ПИД это уже класика, если выкинуть из головы все заумные рассуждения с очень умными словами о его работе, он становится прост и понятен (говорят что пьяные киповцы иногда его отлично настраивают). Если задача не тривиальная, кто мешает сочинить для конкретного объекта свой регулятор используя принципы пид, статистику, и собственную оценку поведения объекта (fuzzy logic)

Есть байка про нечёткую логику:
Несколько друзей, учёных математиков, приняв изрядное кол-во известного продукта, завели спор о том чья подруга симпатичне, и одного (или не одного) на почве выпитого и шизофринии торкнуло переложить это в формулы, причём он не остановился даже когда протрезвел.
Теперь принятие решения по косвенной и субъективной оценке данных называют fuzzy logic. Ну прям как "Британские учёные".

а про USWO почитал бы, только не хвалебные пустые статьи, а описание для чайников как он работает, т.е. без умных слов которые не выговорить.

З.Ы. Частично вспомнил определение интеграла (типа интеграл это совокупность первообразных функций, диф....) из школьной программы, наизусть учил, но ничего не понял, а по русски интеграл это так просто...
З.З.Ы. Полез за интегралом в википедию, намного лучьше чем в школьном учебнике.

[dr_gebbels]

Теперь принятие решения по косвенной и субъективной оценке данных называют fuzzy logic.
Ну прям как "Британские учёные".

вот недавно прочитал монографию НЕ-британского ученого - здесь, (http://www.bhv.ru/books/book.php?id=188412)
мат.алгоритм нечеткого регулятора - на самом деле более чем четкий,
основная "страшилка" про фаззи-управление (как я понил)- это решение
оптимизационной задачи,где оптимизируется параметры входных и выходной
лингвистической переменной а также параметр ФП (если он есть),
д-р Гостев предлагает простой (и древний) метод нулевого порядка Хука-Дживса,
я порешал именно этим методом в vba excel,и скромно замечу-работает как ча-си-ки,
сейчас пытаюсь все это переложить в проект codesys-хотя бы проверить в режиме
эмуляции+визуализация+цифр.трассировка,

но проблема не в этом, а в двух других случаях:

1)Хук-Дживс будет рулить если целевая функция среднеквадратичной ошибки не будет
иметь резких перегибов,понятно,что матьематики (они-извращенцы) могут придумать
такие функции с "большими перегибами",но если речь идет о реальном(!) тех.процессе??
-стоит ли опасаться,что целевую функцию - "занесет" не туда -???
2)очевидно, оптим-ю задачу за один цикл ПЛК не решить,возможно такое решение-???
примерно так: пусть цикл ПЛК = 500 мс,включаем тумблер "Оптимизация",и тогда
основной тех.процесс останавливается (или не запускается),и в начале каждого
цикла ПЛК запускается стандартный таймер на 400 мс-и за это время
задача оптимизации частично прорешивается и так пройдет несколько сотен или тысяч
циклов (примерно-несколько минут),в принципе возможно так реализовать процедуру
оптимизации ?

[capzap]

я создавал модель такого регулятора,конечно как я понял принцип действия из упоминавшейся выше статьи. На моделях он отрабатывал по оперативнее чем те ПИД-регуляторы, которые стояли на реальном производстве, но дел было много чтоб довести все до ума, так и не решился его поставить на установку

[BETEP]

я порешал именно этим методом в vba excel
Поделитесь? думаю не только мне интересно и с удовольствием "покопаю" при наличии свободного времени.
и если есть ссылка на электронный вариант книги Гостева, тоже наверно многих заинтересует.

тем не менее, идеальный регулятор можно описать только тогда, когда есть правильная и полная мат. модель объекта.

есть ещё проблема, из личного опыта, обычный ПИД с некоторыми примочками неважно работает на капризном объекте. НО!!! в новогодние каникулы прог.рег. чётко вывели все зоны на нужные температуры за несколько часов и чётко держали до утра 11 января. к чему бы это?

[dr_gebbels]

1. эл-вариант последней книги д-ра Гостева наверное пока ещо не пропиратили,
однако есть предыдущая его книга "Нечеткие регуляторы в САУ",изд-во Радиоматор,Киев,2008 г.-она на 95% совпадает по содержаниию с последней-
скан этой книги свободно валяется в инете,
2.есть ещо выпуск № 31 по нечеткой логике от "шнейдер-электрик"-скан валяется
где-то на официальном российском сайте "шнейдера"-там есть хороший пример
по тех.процессу-опрыскиванию листочков,
я провел расследования,так вот,суть вкратце такова:
для реальных т/п достаточно сделать ряд допущений(т.е. упрощений)-
1.все входные и выходной сигнал нечеткого регулятора достаточно ограничить
термами всего с 2 лингвистическими оценками:положительно-отрицательно
(или больше-меньше),
2.для всех сигналов взять одинаковые (по виду) экспоненциальные ФП-
e в степени -c*u - это для терма "меньше",
e в степени -c*(1-u) - это для терма "больше",
где с - параметр ФП,который надо оптимизировать,
u- входной сигнал на универсуме,
тогда,в этом случае-расчет центра тяжести резко упрощается,есть готовые
упрощенные формулы в книгах д-ра Гостева,никаких "площадок" или "ентыгралов" считать
не нужно,
у меня есть подозрения,что при таких допущениях Хук-Дживс-все равно
легко подгонит целевую функцию ошибки под минимум (но с оговоркой-для реальных
т/п),
и если грамотно структурировать на ST код -тогда это займет -20-30-строк,
+Хук-Дживс где-то на 15-20 строк потянет.

[Щекин Станислав]

По моему неавторитетному в данной области мнению, алгоритм ПИД не адекватен задаче поддержания температуры в печи.

По крайней мере очевидны следующие недостатки, напрямую приводящие к снижению точности регулирования, либо к неудобствам при наладке:

1) Не учитывается количество энергии, которое регулятор уже сообщил системе. Эта информация всегда доступна регулятору, т.к. он сам задаёт выходную мощность.
Прямое следствие - перерегулирование при наличии транспортного запаздывания.

2) Если уставка является функцией времени (как в ТРМ251), начало роста уставки вызывает у ПИД искреннее удивление, т.к. для него такой рост эквивалентен внезапному увеличению рассогласования по внешним причинам.
Между тем, рост уставки был вполне предсказуем и следовало заблаговременно выдавать в систему дополнительную энергию, чтобы график роста температуры по времени совпал с графиком роста уставки.

3) Настройки алгоритма (коэф-ты ПИД) могут зависеть от уставки, в связи с чем рекомендуется проводить автонастройку при уставке, максимально приближенной к рабочей.

4) Коэф-ты вычисляются не из физических свойств системы, а по косвенным признакам: из графика поведения системы при авто- или ручной настройке.
Следствие: при плохом качестве регулирования непонятно: либо какой-то из коэффициентов подобран неверно (1), либо на данном объекте ПИД сам по себе не может обеспечить достаточной динамической точности.
(1): см. РЭ ТРМ10, страница 33: три приведённых графика почти идентичны и по ним невозможно выяснить, какой из коэф-тов задан неправильно.
http://www.owen.ru/uploads/rie_trm10_m_din__955.pdf

Позволю себе совсем некорректную аналогию:
Взять плоский утюг, перевернуть вверх дном, положить на него котлету, начать процесс жарки.
Если котлета медленно и долго сползает, чуть-чуть наклонить утюг в противоположном направлении (И-составляющая).
Если котлета сползает с большой скоростью, быстро наклонить утюг в противоположном направлении (Д-составляющая).

Конкретные значения слов "чуть-чуть" и "быстро" подбираются в процессе автонастройки.

Очевидна с одной стороны эффективность, а с другой - нецелесообразность такого способа жарки котлет :)

Как мне кажется, алгоритм стоит разрабатывать, явным образом учитывая следующее:
- Закон сохранения энергии.
- Температура тела пропорциональна тепловой энергии движения молекул.
- Потери тепла пропорциональны разности температур печи и окружающей среды.
- Транспортное запаздывание.
- Мощность ТЭНов известна заранее.
- Предпочтительно в качестве настроек алгоритма использовать реальные физические характеристики (пусть даже оцененные косвенным образом): мощность ТЭНов, теплоёмкость, коэф-т теплообмена со средой, транспортное запаздывание.
В идеале, при замене в печи ТЭНа на бОльшую мощность, оператор в настройках прибора должен изменить только один параметр - мощность в ваттах. Никакой повторной автонастройки.

Алгоритм должен быть явным образом рассчитан на поддержание температуры, а не произвольной физической величины (влажности, давления, уровня жидкости).