Adaptiivinen robusti säätäjä lämmönsiirtimelle

Abstract

Työ kuuluu Suomen Akatemian rahoittamaan tutkimusprojektiin "Lämmönsiirtimen dynamiikka ja säätö". Työssä tarkastellaan adaptiivisen monimuuttujasäätäjän suunnittelua lämmönsiirtimelle. Lämmönsiirrinjärjestelmä voidaan Banach-avaruudessa esittää muodossa x' = A (psii) x + B (psii) u + E (psii) w, y 0 C(psii) x, missä A (psii) on stabiilin holomorfisen puoliryhmän generaattori ja B (psii), E (psii) ja C (psii) ovat rajoitettuja operaattoreita. Säätäjän, joka muodostuu avoimesta osasta ja mittaukseen y(t) perustuvasta takaisinkytketystä osasta, tarkoituksena on stabiloida järjestelmä siten, että mittaus seuraa mahdollisimman hyvin annettua referenssiarvoa häiriöstä w huolimatta. Järjestelmän parametreissa esiintyvä tekijä psii tarkoittaa virtausnopeuksia, joiden suhteen lämmönsiirrin on epälineaarinen. Näistä epälineaarisuuksista aiheutuvien vaikeuksien kompensoimiseksi tehdään säätäjä sellaiseksi, että se virittyy virtausnopeuksien mukaisesti. Simulointitulosten saamiseksi suunnitellaan tietokonemalli eräälle lämmönsiirtimelle. Työssä suunniteltu säätäjä osoittautuu paremmaksi kuin tavallinen ratkaisu, l-muuttuja PI-säätäjä, kun järjestelmässä tapahtuu virtausnopeuksien muutosten aiheuttamia häiriöitä. /Kir09