Введение
1 Проблемы проектирования систем управления объектами теплоэнергетики 16
1.1 Современное состояние автоматизации и характеристика технологических процессов объектов теплоэнергетики 16
1.2 Моделирование и оптимизация при синтезе систем управления 21
1.3 Анализ работ по использованию методов событийного моделирования при проектировании систем управления 25
1.4 Использование интеллектуальных технологий на базе теории нечетких множеств и генетических алгоритмов 33
1.5 Проектирование адаптивных систем управления 38
1.6 Выводы по главе 43
2 Разработка методологии создания математических моделей для исследования систем управления 45
2.1 Средства событийного моделирования на базе гибридных дискретно-непрерывных моделей для систем с переменными параметрами 45
2.2 Технология событийного моделирования систем управления с переменными параметрами 47
2.3 Разработка событийной модели системы питания парогенератора энергоблока АЭС 55
2.4 Событийное моделирование САР ПГ при возмущениях на энергоблоке 64
2.5 Технология моделирования стохастических возмущений 69
2.6 Выводы по главе 73
3 Многокритериальная оптимизация систем регулирования с использованием генетических алгоритмов 75
3.1 Многокритериальная оптимизация при параметрическом синтезе
импульсной системы регулирования на базе генетического алгоритма 75
3.1.1 Обоснование подхода к решению задачи оптимизации как многокритериальной 75
3.1.2 Математическая модель системы регулирования 76
3.1.3 Постановка задачи многокритериальной оптимизации САР 79
3.1.4 Решение задачи многокритериальной оптимизации САР 82
3.1.5 Методика построения обобщенного критерия 91
3.2 Многокритериальная оптимизация при параметрическом синтезе нечеткой
системы регулирования на базе генетического алгоритма з
3.2.1 Обоснование подхода к решению задачи оптимизации нечеткой САР как многокритериальной 95
3.2.2 Математическая модель нечеткой системы регулирования 97
3.2.3 Описание функционирования и параметры нечеткой САР 100
3.2.4 Постановка задачи многокритериальной оптимизации нечеткой САР.. 106
3.2.5 Решение задачи многокритериальной оптимизации нечеткой САР 107
3.2.6 Оптимизация на основе обобщенного критерия и сравнительный анализ традиционной и нечеткой САР 113
3.3 Выводы по главе 120
4 Метод проектирования системы регулирования при учете ограничений с использованием генетического алгоритма оптимизации 122
4.1 Структура и параметры САР. Задача и этапы проектирования 122
4.2 Определение границ области поиска оптимального решения 125
4.3 Оптимизация САР с релейно-импульсными регуляторами 128
4.5 Выводы по главе 136
5 Разработка и исследование адаптивных систем автоматического управления 138
5.1 Синтез адаптивных систем управления на основе идентификационного подхода 138
5.1.1 Постановка задачи создания адаптивных систем с прогнозирующей моделью 139
5.1.2 Управление объектом в стационарном режиме. Синтез алгоритма управления с прямой адаптацией 141
5.1.3 Управление в условиях нестационарности. Синтез алгоритма управления с идентификацией параметров объекта управления 148
5.1.4 Организация переключений алгоритмов управления на основе анализа устойчивости системы 159
5.1.5 Синтез алгоритмов идентификации. Управление объектом при неизвестных параметрах 165
5.1.6 Модельные исследования адаптивной САУ с прогнозирующей моделью и перестраиваемой структурой
5.2 Проектирование систем управления с поисковым методом адаптации 188
5.3 Синтез системы управления с адаптивной компенсацией статической ошибки на базе нечеткого логического вывода 194
5.3.1 Оптимизация системы управления с учетом чувствительности критерия качества 194
5.3.2. Обоснование необходимости коррекции задания для компенсации статической ошибки 197
5.3.3 Инструментарий автоматизированного проектирования Teprol 199
5.3.4 Нечеткая компенсация статической ошибки регулирования 201
5.3.5 Результаты экспериментальных исследований 207
5.4 Выводы по главе 209
6 Результаты экспериментальных исследований и опыт эксплуатации 213
6.1 Программно-технический комплекс для регулирования давления в главном паровом коллекторе энергоблока АЭС 213
6.2 Программно-технический комплекс для регулирования питания парогенераторов энергоблоков № 3 и № 4 Кольской АЭС 223
6.3 Разработка и экспериментальные исследования системы автоматического регулирования питания парогенераторов энергоблоков № 1 и № 2 Кольской АЭС 2 6.3.1 Характеристика объекта управления 233
6.3.2 Оценка статистических характеристик возмущений 235
6.3.3 Математическая модель системы питания парогенератора 237
6.3.4 Оптимизация параметров основного регулятора САР ПГ 241
6.3.5 Анализ устойчивости основного регулятора САР ПГ 244
6.3.6 Оптимизация параметров аварийного регулятора САР ПГ 258
6.3.7 Экспериментальные исследования САР ПГ на моделирующем стенде 262
6.4 Выводы по главе 266
Заключение 268
Список сокращений 274
Библиографический список 275
