Možnosti řízení tepelných systémů

This contribution describes different approaches to thermal system control. Not only PID control but also sliding mode controls were used. In addition the different modifications of sliding mode control were used, such as extension with integral element or continuous substitution of sign function. Considering the thermal system allows applying cooling element, the control algorithm using cooling and heating parts was tested too. All designed algorithms were verified with help of computer simulation and also directly on laboratory stand. All used control algorithms ensured required temperature but with different control quality.Příspěvek popisuje různé přístupy k řízení tepelných systémů. Kromě klasické PID regulace byly použity algoritmy řízení pracující v klouzavém režimu. Také byly použity další modifikace klouzavého řízení a to jak rozšíření o integrační složku, tak i spojitá náhrada znaménkové funkce. Vzhledem k tomu, že použitý tepelný systémy může používat i chlazení, bylo vyzkoušeno i řízení kombinující jak zahřívání, tak i chlazení. Všechny navržené algoritmy řízení byly ověřeny pomocí číslicové simulace i přímo na laboratorním zařízení. Všechny použité algoritmy dosáhly žádané teploty, avšak s rozdílnou kvalitou řízení

Výuka operační systémy s využitím e-learningu

Import 20/08/2007Prezenční352 - Katedra automatizační techniky a řízen

Technological Processes Control Using Sliding Modes

Import 31/08/2009Tato práce se zabývá návrhem řídicích algoritmů pracujících v klouzavém módu. Výhodou těchto řídicích algoritmů je vysoká robustnost, jednoduchost, a skutečnost, že není nutná znalost matematického modelu, pouze řád řízeného systému a znalost poruchové veličiny. Nevýhodou je vysoká aktivita akční veličiny, což není vhodné pro všechny typy systému. Jsou zde popsány základní modifikace klouzavého řízení, jež spočívají v rozšíření řídicího algoritmu o nelineární integrační člen. Hlavním úkolem těchto algoritmů je snížit aktivitu řízení při zachování jejich stávající robustnosti. V případě sledování stavové trajektorie se aktivita výrazně sníží, pokud změna žádané stavové trajektorie nebude příliš rychlá. Pro zvolené technologické procesy jsou navrženy všechny popsané robustní algoritmy řízení. Správnost algoritmů je ověřena jak číslicovou simulací, tak i na reálných modelech.This work deals with design of control algorithms working in a sliding mode. The advantage of these control algorithms is a high robustness, simplicity, and the fact that it does not need knowledge of a mathematical model, only the control system’s order and the ability to measure control disturbances. The disadvantage is a high control activity, which is not useful for all types of control elements. There is described the primary approach to sliding control design, which consists in the extension of non-linear sliding control of an integration element. For the stabilization task this algorithm will significantly lower the activity of a control variable while maintaining its robustness. In case of following the state trajectory the activity of a control variable will also lower, if the change in the required trajectory is not too fast. For three selected subsystems the design of each algorithm procedure is shown. The accuracy of algorithms is verified with numerical simulation, as well as on the models directly.352 - Katedra automatizační techniky a řízenívýborn

Rationalization for the Modification of Chemical Experiments for Future Chemistry Teachers

Příspěvek je zaměřen na možnosti modifikací časově i materiálně náročnějších experimentů pro výukové účely. Cílem je komplexní využití experimentu pro demonstraci či procvičení více principů a technik současně s maximálním omezením nežádoucích jevů původního experimentu. V úvodní části příspěvku jsou uvedeny základní pojmy. Význam improvizace a modifikace je vysvětlen na příkladu úpravy laboratorních kahanů původně konstruovaných pro svítiplyn. Princip úpravy těchto kahanů pro využití zemního plynu jako paliva spočívá v zúžení trysky pro průchod plynu. Jako příklad racionalizačních postupů vhodných pro různé stupně vzdělávání je využita příprava ethynu rozkladem karbidu vápníku vodou ve speciálně navržené jednoduché aparatuře. Navržené řešení umožňuje sledování základních vlastností vznikajícího ethynu za zcela bezpečných podmínek. Druhým příkladem je modifikace oxidace alkoholů katalyzované kovovou platinou. V uvedeném provedení se jedná o úpravu, která umožňuje pozorování oscilačního průběhu reakce. Úprava je původně navržena pro oxidaci methanolu, ale při poněkud změněných podmínkách umožňuje i oscilační průběh oxidace ethanolu. Oscilační reakce je rozfázována takto: 1. zahájení reakce vložením předehřáté platinové spirály do baňky nad hladinu alkoholu 2. vytlačení části vzdušného kyslíku vznikajícím aldehydem a snížení rychlosti probíhající oxidace 3. příliv čerstvého vzduchu do chladnoucí baňky a oživení reakce.This paper focuses on the possible modifications of time-consuming and materially demanding experiments for teaching purposes. The aim is the complex utilization of experiments for demonstrative purposes, putting to an effect several principles and techniques, while best limiting the undesirable side effects observed in the original experiments. In the opening part of this paper the fundamental concepts are introduced. The significance of improvisations and modifications is illustrated with an example of the modification of burners which were originally designed for coal gas. The principle of these modifications lies in constriction of the gas nozzle for the purpose of using natural gas instead. As an example of the rationalized modification, suitable for sundry levels of education, is introduced the ethyne preparation as the hydrolysis of calcium carbide in the specially designed simple apparatus. Suggested modification enables to monitor basic properties of emerging ethyne, while securing conditions out of danger. A modification of the platinum catalyzed oxidation of alco¬hols is the second example. The mentioned embodiment enables monitoring of an oscillatory reaction. The modification is originally suggested for methanol oxidation, but it can be used also for ethanol oxidation when conditions are changed a little. The oscillatory reaction is divided into three phases: 1. reaction initiation by putting preheated platinum spiral into a flask above the alcohol surface, 2. supplanting some air oxygen by an emerging aldehyde and slowing the processing reaction, 3. fresh air influx into the cooling flask to start reaction again

Possibilities of Thermal Systems Control

This contribution describes different approaches to thermal system control. Not only PID control but also sliding mode controls were used. In addition the different modifications of sliding mode control were used, such as extension with integral element or continuous substitution of sign function. Considering the thermal system allows applying cooling element, the control algorithm using cooling and heating parts was tested too. All designed algorithms were verified with help of computer simulation and also directly on laboratory stand. All used control algorithms ensured required temperature but with different control quality