ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

2
Содержание
том 67 / Февраль, 2024
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2021-64-11-909-915

УДК 681.513.2

РОБАСТНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННЫМ АППАРАТОМ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭКСТРАКТА ХМЕЛЯ

Колесник Н. С.
Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, 199178, Российская Федерация; стажер-исследователь


Маргун А. А.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; Институт проблем машиностроения РАН, Санкт-Петербург, 199178, Российская Федерация; доцент; научный сотрудник


Читать статью полностью 

Аннотация. Представлена разработанная система управления жидкостными теплообменными аппаратами в производстве экстракта хмеля. Реализован робастный регулятор на основе метода скользящих режимов и наблюдателя Люенбергера полного порядка. Проведен сравнительный анализ с этого метода и метода ПИД-регулирования с использованием широтно-импульсной модуляции в условиях возмущений, шумов и квантования измерений. Приведены результаты моделирования, подтверждающие преимущества предложенного подхода.
Ключевые слова: теплообменный аппарат, экстракция хмеля, система управления, ПИД-регулятор, метод скользящих режимов

Список литературы:
  1. Христюк А. В., Касьянов Г. И. Хмель в пивоварении // Пиво и напитки. 2007. № 1. С. 10—12.
  2. Данилушкин И. А., Гусева М. А. Структура системы модального управления теплообменным аппаратом // Восьмая Всерос. науч. конф. „Математическое моделирование и краевые задачи“, Самара. СамГТУ, 2011. С. 44—47.
  3. Costa S. J., Ferreira R., Igreja J. M. Temperature control on double-pipe heat-exchangers // 14th APCA Intern. Conf. on Automatic Control and Soft Computing. 2020. Vol. 695 LNEE. P. 293—302.
  4. Somasundar Reddy C., Balaji K. A Genetic algorithm (GA)-PID controller for temperature control in shell and tube heat exchanger // 1st Intern. Conf. on Computational Engineering and Material Science, ICCEMS 2020; Karnataka, India, 17—18 July 2020. DOI: 10.1088/1757-899X/925/1/012020.
  5. Adnan Khalid, Kamran Zeb, Aun Haider. Conventional PID, adaptive PID, and sliding mode controllers design for aircraft pitch control // Intern. Conf. on Engineering and Emerging Technologies (ICEET). 2019. DOI: 10.1109/CEET1.2019.8711871.
  6. Chu Zhou, Yao Wang, Xiaojie Zhang, Shaocheng Qu. Comparative research of digital-PID and sliding mode control strategy for DC/DC converter // Proc. Intern. Conf. on Modelling, Identification & Control. 2014. DOI: 10.1109/ICMIC.2014.7020717.
  7. Zaineb Kanzari, Jalel Khediri, Wajdi Zaafrane, Mohamed Jemli. Comparison of two regulators for phоtovoltaic Systems: The PID regulator and sliding mode control // Intern. Conf. on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb (CISTEM). 2016. DOI: 10.1109/CISTEM.2016.8066771.
  8. Suppachai Howimanporn, Sasithorn Chookaew, Chaiyaporn Silawatchananai. Comparison between PID and Sliding Mode Controllers for Rotary Inverted Pendulum Using PLC // 4th Intern. Conf. on Automation, Control and Robots (ICACR). 2020. DOI: 10.1109/ICACR51161.2020.9265510.
  9. Bhattarai B. P., De Cerio Mendaza I. D., Bak-Jensen B., Pillai J. R. Local adaptive control of solar photovoltaics and electric water heaters for real-time grid support // CIGRE Session 46. 2016.
  10. Kueiming Lo, Rui Jiang. Optimal adaptive controller for multidimensional ARMAX model // Cybernetic and Systems. 2007. DOI:10.1080/01969720601139009.
  11. Hanczyc E. M., Palazoglu A. Sliding mode control of chemical process systems described by partial differential equations // American Control Conf. 1993. 0 DOI: 10.23919/ACC.1993.4792897.
  12. Jun-Chao Ren, Ding Liu, Zhan Wang, Yin Wan. Data-driven model-free adaptive sliding mode control for melt surface temperature of Czochralski silicon monocrystal growth process // Chinese Automation Congress (CAC). 2019. DOI: 10.1109/CAC48633.2019.8997257.
  13. Mardlijah Najar, Abdul Mahatir, Arif, Didik Khusnul. Comparison between PID controller and fuzzy sliding mode control (FSMC) on super heater system // Intern. Conf. on Mathematics: Pure, Applied and Computation. 2019. DOI: 10.1088/1742-6596/1218/1/012055.
  14. Perez-Pirela M. C., Garcia-Sandoval J. P. Sliding modes control for a heat exchange system: experimental validation // Enfoque UTE. 2018. Vol. 9. P. 110—119. DOI: https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v9n4.404.
  15. Shah D., Shah A., Mehta A. Higher order networked sliding mode controller for heat exchanger connected via data communication network // European Journal of Control. 2021. Vol. 58. P. 301—314.
  16. Ma Z., Mao X., Cai L., Liu X. Study on nonlinear heat exchanger control system of heat conduction oil of vessel // 4th Intern. Conf. on Control Science and Systems Engineering, ICCSSE. 2018. N 8724799. P. 16—20.
  17. Ивайкин В. Использование скользящих режимов в регулировании // Современные технологии автоматизации. 2006. № 1. С. 90—94.