
Панферов Владимир Иванович, д-р техн. наук, проф., проф. кафедры информационно-аналитического обеспечения управления в социальных и экономических системах, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; tgsiv@mail.ru. Панферов Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доц., доц. кафедры градостроительства, инженерных сетей и систем, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; panferovsv@susu.ru. Vladimir I. Panferov, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Prof. of the Department of Information and Analytical Support for Management in Social and Economic Systems, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; tgsiv@mail.ru. Sergey V. Panferov, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Ass. Prof. of the Department of Urban Planning, Engineering Networks and Systems, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; panferovsv@susu.ru. Введение. Качественная реализация металлургических и иных технологий в настоящее время совершенно немыслима без автоматизации. Поэтому задача построения высококачественных систем автоматического управления технологическими процессами в металлургической и других отраслях промышленности является в настоящее время вполне актуальной. Цель исследования. Найти формализованное решение задачи выбора структуры и настроек автоматических регуляторов применительно к регулируемым участкам со свойствами и характеристиками, которые наблюдаются прежде всего в металлургических печах. Материалы и методы. В статье проведен анализ современного состояния проблемы, указаны характерные особенности известных в литературе методов решения данной задачи, в частности, регуляторов с моделью и с управлением по прогнозу. Установлено, что нельзя признать окончательно решенной проблему выбора и настройки автоматических регуляторов. Результаты. Предложено решение задачи структурно-параметрического синтеза регуляторов по эталонной передаточной функции замкнутой системы, выбор которой детально обоснован в работе. Указано, что данный подход дает однозначные ответы на вопросы о том, какой регулятор следует использовать для данного объекта управления и каковы должны быть его настройки. Это является весьма значимым достоинством предлагаемого решения. На основе проведенных исследований показано, что сконструированные таким образом для металлургических объектов системы автоматического регулирования (САР) обладают должными запасами устойчивости и приемлемым качеством переходных процессов. Для случая неформализованного выбора типа регу-лятора из ПИД-семейства разработаны процедуры численной оптимизации его настроек по дифференциальному уравнению объекта управления, параметрическая идентификация которого может быть проведена как по экспериментальной кривой разгона, так и по экспериментальной переходной функции работающей замкнутой САР. Приведены результаты настройки ПИ-регулятора давления в рабочем пространстве методической печи. Для объектов управления, оснащенных позиционными исполнительными устройствами, замена которых часто не выгодна по тем или иным соображениям, решена задача численной настройки двухпозиционных и трехпозиционных систем автоматического регулирования. Заключение. Результаты работы могут быть использованы при конструировании современных САР локальных параметров в металлургической и других отраслях промышленности. Introduction. The task of building high-quality systems for automatic control of technological processes in metallurgical and other industries is currently quite relevant, since a successful solution to this problem is directly related to the quality of products and production efficiency. Purpose of the study. Consider the problem of choosing the structure and settings of automatic regulators in relation to regulated areas with properties and characteristics that are observed, first of all, in metallurgical furnaces. Materials and methods. The article analyzes the current state of the problem, indicates the characteristic features of methods known in the literature for solving this problem, in particular, regulators with a model and with control by forecast. It is noted that it is necessary to find clear and non-ambiguous answers to many more questions of the seemingly already solved problem of choosing and tuning automatic regulators. Results. A method of structural-parametric synthesis of regulators based on the reference transfer function of a closed system isproposed, the choice of which is substantiated in detail in the work. It is indicated that the method gives unambiguous answers to questions about which regulator should be used for a given control object and what its settings should be. On the basis of the studies carried out by the authors, it is shown that the automatic control systems (ACS) designed in this way for metallurgical objects have the proper stability margins and an acceptable quality of transient processes. For the case of an unformalized choice of the type of controller from the PID family, procedures have been developed for the numerical optimization of its settings according to the differential equation of the control object, the parametric identification of which can be carried out both according to the experimental acceleration curve and according to the experimental transient function of the operating closed ACS. For control objects equipped with positional actuators, the replacement of which is often not profitable for one reason or another, the problem of numerical modeling and tuning of two-position and three-position automatic control systems has been solved. Conclusion. The results of the work can be used in the design of modern ATS in the metallurgical and other industries.
качество регулирования, parametric identification of the model, controlled sections of metallurgical furnaces, управление с моделью, УДК 621.311.22.011, выбор структуры и настроек автоматического регулятора, параметрическая идентификация модели, quality of regulation, transient process, control with a model, relay and PID control, переходный процесс, transfer function, регулируемые участки металлургических печей, управление по прогнозу, релейное и ПИД-регулирование, choice of the structure and settings of the automatic controller, передаточная функция, predictive control
качество регулирования, parametric identification of the model, controlled sections of metallurgical furnaces, управление с моделью, УДК 621.311.22.011, выбор структуры и настроек автоматического регулятора, параметрическая идентификация модели, quality of regulation, transient process, control with a model, relay and PID control, переходный процесс, transfer function, регулируемые участки металлургических печей, управление по прогнозу, релейное и ПИД-регулирование, choice of the structure and settings of the automatic controller, передаточная функция, predictive control
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
