Názov: Algoritmy pre riadenie procesov prestupu látky a tepla

Číslo projektu: SK-CZ-0042-07

Partneri

• Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Oddelenie informatizácie a riadenie procesov (zodpovedá riešiteľka: M. Bakošová)
• Univerzita T. Baťu v Zlíne, Fakulta aplikovanej informatiky (zodpovedný riešiteľ: R. Prokop)

Zodpovedná riešiteľka z ÚIAM: M. Bakošová

Ostatní riešitelia z ÚIAM: M. Fikar, A. Mészáros, M. Kvasnica, A. Vasičkaninová, K. Vaneková, J. Závacká

Čas riešenia: 2008-2009

Kľúčové slová: robustné riadenie, neurčitosť, optimalizácia, evolučnný algoritmus, riadenie procesov, modelovanie

Anotácia projektu

Vedecký projekt sa zameriava na vývoj modelrných algoritmov riadenia pre procesy typické pre chemické a potravinárske technológie, ako napríklad výmenníky tepla, rektifikačné kolóny, chemické reaktory a iné. Návrh algortimov riadenia je založený na vybraných metódach robustného a optimálneho riadenia. Rozpracovanie metód robustného riadenia pre systémy s parametrickými neurčitosťami a metód optimalizácie s využitím evolučných algoritmov tvorí jadro projektu. Navrhnutéalgoritmy riadenia, regulátory a riadiace štruktúry budú testované simulačne a v laboratórnych podmienkach.

• Štúdium a implementácia metód pre analýzu systémov s parametrickou, dynamickou a zmiešanou neurčitosťou.
• Rozvoj robustného riadenia, predevšetkým metód pre robustnú stabilizáciu systémov s neurčitosťami pomocou statickej spätnej väzby s využitím LMI, a aplikácia tohoto prístupu na procesy chemickej technológie.
• Riadenie systémov s oneskorením s využitím metód robustného riadenia a syntézy v okruhu meromorfných funkcií.
• Vývoj metód pro syntézu robustných regulátorov založených na vstupno-výstupných modeloch procesov a aplikácie na procesy chemickej technológie.
• Využitie metódy autotuningu pre ladenie regulátorov, a to tak statických, ako aj adaptívnych.
• Štúdium vlastností evolučných algoritmov, najmä algoritmov diferenciálnej migrácie, a porovnanie s existujúcimi postupmi pro globálnu optimalizáciu.
• Overenie funkčnosti metódy algebraickej mi‑syntézy na simulačných modeloch niektorých nelineárnych systémov a porovnanie so štandardnými nástrojmi pre syntézu robustných regulátorov.
• Návrh moderných algoritmov riadenia založených na princípoch robustného riadenia a klasickej globálnej optimalizácie.
• Vytvorenie knižnice algoritmov pre robustné riadenie.
• Vytvorenie toolboxov pre návrh a simuláciu v prostredí MATLAB-Simulink, ktoré implementujú a overují metódu autotuningu.
• Vytvorenie internetovej verzie toolboxu MODELTOOL, který bude obsahovať modely rôznych typov rektifikačných kolón, výmenníkov tepla, prietokových chemických reaktorov a zásobníkov kvapalín.
• Pripojenie výmenníka tepla, chemického reaktora a rektifikačnej kolony k riadiacemu systému SIMATIC.
• Overenie teoretických výsledkov simulačna a na laboratórnych modeloch procesov dostupných na oboch pracoviskách.
• Aplikácia niektorých metód riadenia na reálne modely v rámci systému LABI pomocou webového rozhrania pre identifikáciu a riadenie.
• Transformace teoretických a experimentálních výsledků do průmyslových podmínek a demonstrace výhod použití moderních algoritmu řízení procesů v chemickém a potravinářském průmyslu na Slovensku a v České republice.