Адаптивный регулятор

[aslanbek]

Уважаемые профи,интересует возможность создания подобного регулятора для управления приводом крана 0..10в водяного калорифера приточной установки.Под адаптивностью подразумеваю сохранение качества управления при глубокой регулировке расхода воздуха(до 10%) и не соответсвии параметров теплоносителя расчётным.Наверняка есть мысли,возможно наработки в этом направлении,реализованные на Лоджике.

[LordN]

иех, кибернетике, автоматике..
начинать надо не с регулятора, а с технологии.
только водой (не гликолем) в общем случае такой регулировки не получить никогда. нужен байпас калорифера по воздуху как минимум.

[aslanbek]

Всё понятно...НО!
Вопрос в том,что после уменьшения расхода по воздуху приточной установки (с подобранными на номинале оптимальными весовыми коэффициентами) в два раза,очевидно,что при всех прочих равных условиях подкорректировав Р-коэффициент тоже в два раза получим несколько лучшее регулирование,чем без такой поправки.

[LordN]

Цитата

Сообщение от aslanbek

Всё понятно...НО!
Вопрос в том,что после уменьшения расхода по воздуху приточной установки (с подобранными на номинале оптимальными весовыми коэффициентами) в два раза,очевидно,что при всех прочих равных условиях подкорректировав Р-коэффициент тоже в два раза получим несколько лучшее регулирование,чем без такой поправки.

не усложняйте себе жизнь. если меняете расход - делайте это максимально медленно, это раз. и вводите второй канал(байпас) - это два. хорошо настраивайте канал удержания обратки и будет вам щастье.

[aslanbek]

Уважаемый LordN,благодарю за Ваше высказывание,его я понял.
Но ведь всегда хочется большего,уверен,резервы есть.

[Arsie]

Цитата

Сообщение от aslanbek

Уважаемые профи,интересует возможность создания подобного регулятора для управления приводом крана 0..10в водяного калорифера приточной установки.Под адаптивностью подразумеваю сохранение качества управления при глубокой регулировке расхода воздуха(до 10%) и не соответсвии параметров теплоносителя расчётным.Наверняка есть мысли,возможно наработки в этом направлении,реализованные на Лоджике.

Возможно всё.

И первый кто сделает реально универсальный адаптивный безошибочно работающий регулятор, сможет продать его за достаточно большие деньги.

Причём не важно, на лоджике он будет или не на лоджике, суть от этого меняется мало.

.

[aslanbek]

Звучит как приговор...

[LordN]

Цитата:

Сообщение от Arsie

Возможно всё.

И первый кто сделает реально универсальный адаптивный безошибочно работающий регулятор, сможет продать его за достаточно большие деньги.

Причём не важно, на лоджике он будет или не на лоджике, суть от этого меняется мало.

.

за безошибочность не скажу, но достаточно универсальный адаптивный регулятор нах никому не нужен ввиду своей умопомрачительной стоимости.
к тому же как правило он любит пиво, водку и девок...

[aslanbek]

Давайте исходить из того,что нам требуется совсем НЕ универсальный регулятор,подходящий для управления ЛЮБЫМ процессом,а всего лишь годный для регулирования мощности водяного калорифера стандартной приточки(с известной переходной характеристикой в достаточно узких для подобного рода объектов пределах) и НЕ обязательно идеально точный и безошибочный,тогда задача становится и не такой уж неразрешимой.
Может имеет смысл добавить некой "модельности" при помощи датчика наружней температуры(вычисляя дельта нагревателя при устоявшемся выходе регулятора сможем "прогнозировать" необходимую величину воздействия на ИМ(привод 0..10в) в ответ на возмущение,или другими словами,преобразовать Р-коэффициент из константы в функцию от мощности калорифера,которая НАПРЯМУЮ зависит от расхода по воздуху и качества теплоносителя)?
Всё вышесказанное не отменяет подбор оптимальных коэффициентов на номинале,и необходимо лишь для динамической автокоррекции параметров регулятора в ответ на неизбежное изменение разгонной кривой нашего объекта регулирования при переменной частоте вращения вентилятора или изменении параметров теплоносителя в процессе эксплуатации.
Целесообразность подобного регулятора в применении к ЦК вопрос другой и сейчас не обсуждаем!
Убеждён,я не единственный задумался о подобных вещах,господа автоматчики и программеры,существует ли ещё мнения,кроме НЕВОЗМОЖНО и НЕЗАЧЕМ ?!

[Arsie]

Цитата

Сообщение от aslanbek

Давайте исходить из того,что нам требуется совсем НЕ универсальный регулятор,подходящий для управления ЛЮБЫМ процессом,а всего лишь годный для регулирования мощности водяного калорифера стандартной приточки(с известной переходной характеристикой в достаточно узких для подобного рода объектов пределах) и НЕ обязательно идеально точный и безошибочный,тогда задача становится и не такой уж неразрешимой.

1) Кто убережёт упрощённый регулятор от "впадение в безумие"?

2) Ещё одна возможность эксплуатации кивнуть на автоматику "Вона чО наворотили, поэтому и не работает", вместо того чтобы фильтр прочистить.


Первый пункт убирается безошибочностью. А безошибочный регулятор как раз и будет универсальным.

Ну а насчёт костылей от наружки и прочего - это всего лишь насильное уменьшение колебательности, возникающей из-за проблем с самим предметом разговора - калорифером (забит или переразмерен), водой на подаче (перегрета или холодна), монтажом (щели в обход теплообменника), датчиками (попали в зону покоя или струи из щели) и подобными проблемами. Запустив ВУ "здесь и сейчас" всё равно зимой придётся исправлять все проблемы или менять замёрзший теплообменник.

Грамотно спроектированные ВУ вменяемо работают в очень широком диапазоне коэффициентов. Их даже можно и не подбирать в большинстве случаев.

.

[aslanbek]

Уважаемый Arsie,спасибо за ответ,Вы не приемлете половинчатое решение.
С тем,что расхождение настроек относительно оптимальных стандартный ПИД допускает в пределах одного порядка я согласен.

P.S.Лично для меня уважаемые LordN и Arsie авторитеты,тем не менее хочется услышать ещё другие голоса.

[LordN]

Цитата

Сообщение от aslanbek

Уважаемый Arsie,спасибо за ответ,Вы не приемлете половинчатое решение.
С тем,что расхождение настроек относительно оптимальных стандартный ПИД допускает в пределах одного порядка я согласен.

P.S.Лично для меня уважаемые LordN и Arsie авторитеты,тем не менее хочется услышать ещё другие голоса.

мало кто глубоко копает и вникает в тему. пнул - полетело, да и хусым. точка. както так.

[tvf]

По поводу адаптивного ПИД регулятора. Перед тем как браться за решение подобной задачи неплохо было бы оценить трудности, с которыми предстоит столкнуться. Не претендуя на истину в последней инстанции и говоря именно о водяном калорифере, хотелось бы обратить внимание на следующее:

1. Ограничения связанные именно с водяным калорифером.
Снижение расхода воздуха до 10% от номинала неизбежно приведет к падению температуры обратки до недопустимого уровня. Недавно столнулся с такой проблемой. При сборке вентустановки получился переток из напорной во всасывающую полость вентилятора, соотвественно значительно уменьшился расход воздуха через установку, температура обратки упала до 20* и началась защита от обморожения и далее по кругу.

Решить эту проблему можно несколькими способами:
- переход на гликоль, как советовал LordN
- байпас части воздуха в обход калорифера, как советовал LordN
- изначально завысить мощность калорифера примерно на 30% и запитать его по потоку воздуха. По логике вещей, в этом случае температура обратки не может быть меньше температуры приточного воздуха при любом расходе воздуха и мощности должно хватить для номинального расхода.
Платить за это придется перегревом обратки, но если выбрать температурный график калорифера ниже, чем температурный график теплоносителя, то в принципе перегрева можно избежать, но надо соответствующим образом расчитать узел обвязки калорифера.

2. Оганичения со стороны контроллера, привода клапана, самого клапана.
Все эти вещи имеют ограниченный динамический диапазон, ну или разрешающую способность. У контроллеров это разрядность ЦАП, при 10 бит имеем предельную разрешающую способность чуть лучше чем 0,1%. Разрешающуюю способность клапана, как такового, производители как правило не указывают. У Данфоса для ряда клапанов этот параметр указан, правда называется "Динамический диапазон регулирования" и для клапана VRG имеет следующие параметры:
30 : 1 для Kvs = 0,63; 50 : 1 для Kvs = 1,0–4,0; 100 : 1 для Ду 20–50
То есть в лучшем случае имеем точность 1%.
С электроприводами еще сложнее. Там этот параметр вообще не указывается, но приходилось сталкиваться с приводами, у которых разрешающая способность составляла 2%. Если ориентироваться на средную точность 1%, то при дрейфе температуры притока при номинальном расходе воздуха, обусловленной конечным разрешением привода-датчика 0,5*С, при 10% расходе воздуха будем иметь 5*С. Эту проблему можно решить параллельной установкой нескольких клапанов и работой по каскадному принципу.

3. Ограничения связанные с алгоритмом реализации ПИД-регулятора. Если применять алгоритм аналогичный my_pid_v5.msl, то ничего хорошего не выйдет. Любое значитедьное изменение коэффициентов приведет к резкому узменению выхода ПИД-регулятора, что эквивалентно внесению возмущения в потенциально стабилизированный прцесс. А незначительное или медленное изменеие либо не имеет смысла, либо затягивает процесс стабилизации. Эту прблему можно частично решить если использовать для расчета выхода ПИД не само отклонение текущей величины от уставки, а некую функцию от этой величины. Или перейти от ПИД положения к ПИД скорости, когда в каждом такте программы расчитывается не выход ПИД регулятора, а приращение выхода ПИД регулятора. Тогда любое изменение коэффициентов ПИД будет влиять не на выход ПИД, а на приращение ПИД. Закон такого ПИД-регулятора можно получить продеффиренцировав закон управления обычного ПИД-регулятора. Интегрируя приращение ПИД будем иметь выход ПИД.

В любом случае при попытке сделать адаптивный ПИД сталкиваемся со значительным усложнением и удорожанием, причем с неочевидным результатом. Вот тут и надо задуматься, насколько нужен такой адаптивный ПИД.

[LordN]

вокал.
интересует принцип, как вся цепочка регулирования работает.
правильно ли я понимаю, что в нем реализованы раздельные регуляторы для каждой координаты Тк и Тобр1, Тобр2 + отдельный регулятор для режима стоянки. так?

вопрос к Арсению, не помню, поднимался ли этот вопрос уже, если был прошу дать направление

Цитата

завысить мощность калорифера примерно на 30% и запитать его по потоку воздуха

большинство современных медно-люминивых т/о выполенны по перекрестноточной схеме и потому это трудно выполнимо с одним т/о. с двумя и более последовательно по воздуху - в принципе да.

[Arsie]

Цитата

Сообщение от LordN

вокал.
интересует принцип, как вся цепочка регулирования работает.
правильно ли я понимаю, что в нем реализованы раздельные регуляторы для каждой координаты Тк и Тобр1, Тобр2 + отдельный регулятор для режима стоянки. так?

вопрос к Арсению, не помню, поднимался ли этот вопрос уже, если был прошу дать направление

Не понимаю в данном контексте что такое Тобр2, но количество "регуляторов" для любого устройства можно посчитав в меню количество пар коэффициентов для него. А количество контуров регулирования можно почтитать по количеству датчиков...

.

[tvf]

По поводу теплообменников.

Цитата

большинство современных медно-люминивых т/о выполенны по перекрестноточной схеме и потому это трудно выполнимо с одним т/о. с двумя и более последовательно по воздуху - в принципе да.

Насколько я понимаю, калориферы делаются с 2 выходами, как их подключить, это уже дело монтажа. Расчитываются они, как правило, по протвопотоку. Увеличте мощность калорифера для расчета примерно на 30% и включите по потоку, получите номинальную мощность при 100% расходе воздуха и температуру обратки не ниже Тприт при любом расходе воздуха. Цена и габариты такого калорифера будут больше, есть риск перегрева обратки, зато меньше вероятность разморозки.

[LordN]

Цитата

Сообщение от tvf

По поводу теплообменников.

Насколько я понимаю, калориферы делаются с 2 выходами, как их подключить, это уже дело монтажа. Расчитываются они, как правило, по протвопотоку. Увеличте мощность калорифера для расчета примерно на 30% и включите по потоку, получите номинальную мощность при 100% расходе воздуха и температуру обратки не ниже Тприт при любом расходе воздуха. Цена и габариты такого калорифера будут больше, есть риск перегрева обратки, зато меньше вероятность разморозки.

вы ошибаетесь. чем больше запас мощности т/о тем выше риск его разморозить.
повторю еще раз - перекрестноточная схема.
такой т/о невозможно установить по потоку или по противотоку.

[LordN]

Цитата:

Сообщение от Arsie

Не понимаю в данном контексте что такое Тобр2, но количество "регуляторов" для любого устройства можно посчитав в меню количество пар коэффициентов для него. А количество контуров регулирования можно почтитать по количеству датчиков...

.

я не совсем верно выразил свой вопрос.
имея Тк и Тобр управлять Вокалом можно как минимум двумя способами.
1. можно включить регуляторы параллельно и сложить их выходы.
2. можно включить регуляторы каскадно:
последний в каскаде регулятор по Тобр, регулятор же по Тк делает уставку для Тобр.

Вокал работает по параллельной или по каскадной схеме?

[Arsie]

Цитата

Сообщение от LordN

я не совсем верно выразил свой вопрос.
имея Тк и Тобр управлять Вокалом можно как минимум двумя способами.
1. можно включить регуляторы параллельно и сложить их выходы.
2. можно включить регуляторы каскадно:
последний в каскаде регулятор по Тобр, регулятор же по Тк делает уставку для Тобр.

Вокал работает по параллельной или по каскадной схеме?

По последовательной В один момент времени клапаном управляет один регулятор.

Это намного более быстрая и устойчивая схема, хоть и очень замороченная для доводки оказалась.


.

[LordN]

т.е. раздельные регуляторы на переключателях, переключатель выбирает селектор по условиям. кактотак?

[Arsie]

Цитата

Сообщение от LordN

т.е. раздельные регуляторы на переключателях, переключатель выбирает селектор по условиям. кактотак?

Ну разве что примерно "кактотак"

[tvf]

Цитата

Сообщение от LordN

вы ошибаетесь. чем больше запас мощности т/о тем выше риск его разморозить.
повторю еще раз - перекрестноточная схема.
такой т/о невозможно установить по потоку или по противотоку.

Видимо на словах обяснить трудно, попробробую в рисунках. Показаны варианты подключения медно-алюминиевого т/о по потоку и пр противопотоку, характерное поведение температур при том и ином способе подключения.

Невозможно подключть по потоку или по противопотоку калорифер типа КСК, но это отдельный случай.

[tvf]

На рисунках приведено характерное поведение температур для попутного и противопоточного подключения при снижении расхода воздуха.
На втором рисунке стрелка должна быть в обратную сторону.

[LordN]

Цитата

Сообщение от tvf

Видимо на словах обяснить трудно, попробробую в рисунках. Показаны варианты подключения медно-алюминиевого т/о по потоку и пр противопотоку, характерное поведение температур при том и ином способе подключения.

Невозможно подключть по потоку или по противопотоку калорифер типа КСК, но это отдельный случай.

вы меня не слышите?

Цитата

повторю еще раз - перекрестноточная схема

[tvf]

Цитата

повторю еще раз - перекрестноточная схема

Верно ли я понимаю, что вы утверждаете, что при любом подключение медно-алюминиевого т/о получится перекрестноточная схема? Тогда зачем практически на всех приточных камерах явно указан вход и выход теплоносителя?

Медно-алюминиевый калорифер имеет маленькую (около 5-10 см), но конечную толщину. Направление движения теплоносителя в пределах этой толщины организовано строго определенным образом. Имеется 2 коллектора, раздающих общий поток теплоносителя на отдельные ветки. Число веток зависит от конструкции калорифера. Но для любого медно-алюминиевого калорифера один из коллекторов соединен с первым (по потоку воздуха рядом трубок), второй коллектор соединен с последним (по потоку воздуха рядом трубок). В зависимости от того, какой из коллекторов будет входным, а какой выходным мы и получим попутную и противопрочную схему. На рисунке это проилюстрировано.

Если и это не убеждает, то пусть каждый останется при своем мнении.

[Arsie]

Цитата

Сообщение от tvf

Если и это не убеждает, то пусть каждый останется при своем мнении.

Ребята, тормозимся. Вы явно говорите о разных вещах, поэтому среди вас не может быть ни правого ни проигравшего.

Поэтому закрываю тему.