1. Določanje učinkovitosti regulacije pretoka tekočin in optimiranje nastavitev konstant PID regulatorja : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeJure Mezek, 2022, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu smo preučevali pretočni sistem z povratno-zančno regulacijo na demonstracijski napravi GUNT RT-624. Na začetku eksperimentalnega dela smo preverili linearnost ventila glede na vhodni signal. Z določitvijo linearnega območja delovanja smo določili interval, na katerem so meritve ustrezne in relevantne. Z uvedbo stopničaste spremembe smo karakterizirali sistem na obratovalnem območju avtomatskega ventila.
Sistem smo regulirali z P, PI in PID regulacijo, katerih nastavitve smo določili grafično z Cohen Coonovo metodo. Nadaljnje eksperimentalno delo smo opravili z uporabo programa Matlab. Pripravili smo simulacijski modul eksperimentalne naprave in testirali različne tipe regulacije kot tudi različne nastavitve regulacijskih konstant, ki smo jih pridobili iz empirično zapisanih metod.
Opazovali smo odziv sistema pri uvajanju stopničastih sprememb in motnje ter zapisali opažanja in ugotovitve o ustreznosti metod za regulacijo obravnavanega sistema. Cilj regulacije je bil pridobiti hiter ter natančen odziv z minimalnim preletom, predvsem pa vzpostavitev stabilnega stanja sistema po dosegu referenčne vrednosti. V sistem smo uvajali motnjo, ki jo je modul odpravil s povratnozančno regulacijo.
Rezultati nakazujejo, da je za obravnavani sistem najustreznejši proporcionalno-integralni regulator, saj zagotavlja zadovoljive, točne rezultate in ob ustreznih nastavitvah konstant ne povzroča oscilacije signala. Idealnemu odzivu sistema smo se poizkušali približati z optimizacijo nastavitev z uporabo orodja Simulink. Pridobili smo parametre, ki so bili za obravnavani sistem najustreznejši.
Keywords: regulacija pretoka, povratno-zančna regulacija, PI regulacija, PID regulacija, optimizacija nastavitev pretočnega sistema
Published in DKUM: 18.05.2022; Views: 555; Downloads: 39
 Full text (2,55 MB) |
2. Razvoj simulatorja za regulacijo pretoka s povratno-zančno in vnaprejšnjo regulacijo : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeEva Valant, 2022, undergraduate thesis Abstract: Pretok je ena izmed pomembnejših obratovalnih veličin v vsakem industrijskem procesu, regulacija le-tega pa služi za preučevanje, načrtovanje in zagotavljanje optimalnega delovanja procesa. V diplomskem delu je prikazan celotni razvoj virtualnega dinamičnega sistema za regulacijo pretoka s povratno-zančno in vnaprejšnjo regulacijo. Namen diplomske naloge je z uporabo različnih računalniških pristopov razviti simulator za regulacijo pretoka, ki je aproksimacija realnega procesa ter na osnovi simulacij določiti najbolj učinkovito regulacijsko shemo in ustvariti virtualni dinamični model naprave, ki omogoča nadaljnji študij procesne sistemske tehnike.
V sklopu eksperimentalnega dela smo razvili dinamični model naprave za regulacijo pretoka z uporabo programskega paketa MATLAB/Simulink. Vzpostavili smo vhodno-izhodni model naprave, preučevali vpliv spremembe parametrov prenosne funkcije vnaprejšnje regulacije od idealnih vrednosti na odziv sistema in sposobnost vzpostavitve stacionarnega stanja, ko v procesu pride do spremembe referenčne vrednosti ali na sistem vplivajo motnje iz okolice. Na osnovi niza simulacij smo zmodelirali obnašanje sistema do te mere, da smo pridobljeni model uporabili pri razvoju virtualnega regulatorja, ki uspešno kompenzira vpliv motnje, še preden ta vpliva na želeno vrednost. Primerjali smo odziv kombinirane povratno-zančne in vnaprejšnje regulacije in same povratno-zančne regulacije.
Na osnovi analize rezultatov smo potrdili naša predvidevanja, da vnaprejšnja regulacija s kombinacijo povratno-zančne regulacije hitreje in uspešneje odpravlja motnje iz okolice kot povratno-zančna regulacija. Dokazali smo, kako pomembna je nastavitev in optimizacija regulacijskih parametrov za nelinearne dinamične sisteme ter da sistem deluje brezhibno, ko so izpolnjene teoretične zahteve in omejitve.
Keywords: regulacija pretoka, povratno-zančna regulacija, vnaprejšnja regulacija, modeliranje, virtualizacija procesa
Published in DKUM: 21.01.2022; Views: 621; Downloads: 67
Full text (2,37 MB) |
3. Inkorporacija programabilnega logičnega krmilnika v dinamični proces regulacije pretoka : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeMaj Virant, 2021, undergraduate thesis Abstract: Vodenje in nadzorovanje procesov je široko področje kemijskega inženirstva, ki se povezuje tudi s strojništvom in informatiko. V okviru diplomske naloge smo skušali regulacijo relativno preprostega dinamičnega procesa izboljšati s uporabo programabilnega logičnega krmilnika (PLK), ki bi operatorju omogočal bolj fleksibilen in transparenten pregled nad stanjem v procesu ter operacijami, ki jih bi krmilnik izvajal. Vključili smo tudi prednosti logičnega krmilnika, kot so grafični vmesnik na dotik, varnostna funkcija za preprečitev pregrevanja črpalke ter samodejna sprožitev alarmov pri nestabilnem obnašanju procesa. Pripravo na regulacijo smo uspešno nadgradili z vključitvijo funkcije samonastavitve »auto-tune«, ki samodejno nastavi regulacijske parametre. Program za PLK smo pripravili na način, da ga je enostavno vključiti tudi v že obstoječ sistem. Velika prednost takega načina dela je fleksibilnost in možnost razširitev, ne le znotraj enega sistema temveč tudi povečava na industrijski nivo z mnogimi reguliranimi spremenljivkami hkrati. PLK, uporabljen kot PID regulator, smo eksperimentalno primerjali s industrijskim PID krmilnikom, ki je bil tovarniško vključen v uporabljeno eksperimentalno napravo. Izkazalo se je, da je PID regulacija s uporabo PLKja enako učinkovita kot tovarniška, saj enako hitro doseže želeno vrednost pri stopničasti spremembi. Skupaj z dodatnimi funkcijami, ki jih ponuja PLK, smo sistem uspešno naredili učinkovitejši, varnejši ter enostavnejši za uporabo.
Keywords: povratno zančna regulacija, PID regulacija, programabilni logični krmilnik, regulacija pretoka
Published in DKUM: 06.10.2021; Views: 694; Downloads: 36
Full text (3,19 MB) |
4. Modeliranje procesa regulacije nivoja s povratno-zančno kaskadno regulacijo in razvoj simulacijskega vmesnika : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNika Hočevar, 2021, undergraduate thesis Abstract: Namen diplomskega dela sta dinamično matematično modeliranje rezervoarja in virtualizacija procesa regulacije nivoja gladine vode v rezervoarju s kaskadno povratnozančno regulacijo. Matematični model rezervoarja temelji na karakteristikah demonstracijske naprave RT-674, ki se uporablja za regulacijo nivoja. V diplomskem delu je prikazana primerjava med klasično povratnozančno in kaskadno regulacijo nivoja. Rezultati kažejo, da sta obe regulaciji odpravili motnje v sistemu, vendar jih je kaskadna hitreje in učinkoviteje.
Da bi uporabnikom približali uporabo demonstracijske naprave za regulacijo nivoja, smo v okolju Matlab/Simulink razvili virtualni model. Ta omogoča sočasno delovanje povratnozančne in kaskadne regulacije nivoja, kar v laboratoriju ni mogoče. Z virtualnim modelom je mogoča obravnava servo in regulacijskega problema. Rezultati kažejo, da je razviti virtualni model primeren za nadaljnji študij kaskadne regulacije in je ustrezen virtualni dvojnik laboratorijske naprave GUNT RT-674.
Keywords: regulacija nivoja, povratno-zančna regulacija, kaskadna regulacija, virtualizacija procesa
Published in DKUM: 22.09.2021; Views: 649; Downloads: 57
Full text (2,13 MB) |
5. Simulacija in primerjava regulacijskih mehanizmov za regulacijo procesov z mrtvim časom : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeTinkara Ošlovnik, 2021, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu smo preučevali regulacijo procesov prvega in drugega reda ob prisotnosti različno dolgih mrtvih časih in različni velikosti časovne konstante pri predpostavki, da regulacijske konstante določimo z algoritmom za samonastavitev regulatorja. V delu prikazujemo izdelavo simulacije nereguliranega procesa – odziva na stopničasto spremembo, simulacijo reguliranega procesa s povratno zančno regulacijo in postopek samonastavitve konstant regulatorja v program MATLAB / Simulink. Analiza je potekala na primerih generičnih proces prvega in drugega reda s povratno zančno regulacijo in PI ter PID regulatorjem.
Namen diplomske naloge je bil ugotoviti, kateri tip regulacije je učinkovitejši pri odpravi motnje in sledenju referenčni vrednosti. Rezultati dela nakazujejo, da sta PI in PID regulaciji primerljivo učinkoviti pri regulaciji procesov prvega in drugega reda ob prisotnosti mrtvega časa. Algoritem za avtomatsko prilagajanje regulacijskih konstant poda vrednosti konstant, ki zagotavljajo učinkovito sledenje spremembi referenčne vrednosti. Prav tako zagotavljajo učinkovito odpravo motenj, ki se pojavi v procesu.
Keywords: regulacija procesov, povratno zančna regulacija, proces prvega reda, proces drugega reda, mrtvi čas
Published in DKUM: 22.09.2021; Views: 731; Downloads: 48
Full text (2,59 MB) |
6. Regulacija pretočnega sistema z uporabo pretočnega senzorja, avtomatskega ventila in povratno-zančnega regulacijskega sistemaMarko Vogrinc, 2018, undergraduate thesis Abstract: Osnovni namen diplomskega dela je bil s pomočjo demonstracijske naprave za regulacijo pretoka RT 624 testirati in preučiti različne vrste regulacije in jih med seboj primerjati, ter tako ugotoviti, katera izmed možnih regulacij je najboljša. Izvajali smo povratno-zančno regulacijo s pomočjo pretočnega senzorja in avtomatskega ventila. V prvem delu diplomskega dela smo določevali območje linearnosti avtomatskega ventila. Glede na to območje smo nato izvedli stopničasto spremembo, na osnovi katere smo določili potrebne parametre za proporcionalno, proporcionalno-integrirno ter proporcionalno-integrirno-diferencirno regulacijo.
S pomočjo izračunanih parametrov smo testirali ustreznost teh parametrov pri različnih vrstah regulacije in opazovali odziv sistema. Ukvarjali smo se s servo problemom, kjer sistem sledi referenčni vrednosti ter z regulacijskim problemom, kjer sistem odpravlja motnjo pri konstantni referenčni vrednosti. Pri tem smo opazovali čas, v katerem je doseženo novo stacionarno stanje oziroma čas, v katerem je odpravljena motnja. Pozorni smo bili tudi na stabilnost sistema, torej če sistem oscilira in ali se sistem odzove s preletom.
Da bi se še bolj približali idealnemu odzivu sistema smo parametre za regulacijo določevali še s poskušanjem. Ugotovili smo, da je najboljša proporcionalno-integrirno-diferencirna regulacija. V določenih primerih smo se idealnemu odzivu sistema najbolj približali, ko smo parametre nastavili s poskušanjem. Lahko pa rečemo, da so parametri za regulacijo, ki so dobljeni v skladu s stopničasto spremembo, v nekaterih primerih zelo dober približek idealnemu odzivu sistema.
Keywords: regulacija pretoka, povratno-zančna regulacija, P regulacija, PI regulacija, PID regulacija
Published in DKUM: 05.10.2018; Views: 914; Downloads: 120
Full text (1,19 MB) |
