Μελέτη της απόδοσης των συστημάτων ελέγχου στη βιομηχανία

• Κύριος συγγραφέας: Φίκαρης, Γεώργιος
• Άλλοι συγγραφείς: Κούσουλας, Νικόλαος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Δείκτες απόδοσης ελεγκτών; Ελάχιστη διακύμανση; Αξιολόγηση συστημάτων αυτομάτου ελέγχου; Αξιολόγηση ελεγκτών; Μήτρα αλληλεπίδρασης; Κριτήρια βηματικής απόκρισης; Control performance indeces; Minimum variance; Control performance assessment; Controller assessment; Interactor matrix; Nteterministic criteria; 629.8

Η εφαρμογή της επιστήμης τους ελέγχου σε μία παραγωγική διαδικασία συνδέεται άμεσα με την ποιότητα του παραγώμενου προϊόντος, το κόστος παραγωγής του και την ασφάλεια του εργατικού προσωπικού και του εξοπλισμού μίας βιομηχανίας. Η επιτυχής επιλογή της κατάλληλης στρατηγικής ελέγχου διαμορφώνει, αρχικά, ένα λειτουργικό και αποδοτικό σύστημα. Ωστόσο, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, η γήρανση του εξοπλισμού και πιθανές μεταβολές στην παραγωγική διαδικασία καθιστούν το σύστημα ελέγχου υποβέλτιστο. Συνεπώς, η επίβλεψη των συστημάτων ελέγχου και η έγκαιρη διάγνωση υποβάθμισης της απόδοσης τους είναι εξίσου σημαντική στη βιομηχανία. Αντικείμενο της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι η μελέτη των δημοφιλέστερων μεθόδων αξιολόγησης, απευθείας στον υπολογιστή, της απόδοσης των ελεγκτών οι οποίοι εφαρμόζονται στις διάφορες βιομηχανικές διεργασίες. Το σύγγραμμα αναλύει τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου και παράλληλα παρουσιάζει προηγμένες συνδιαστικές προσεγγίσεις για ιδιάζουσες περιπτώσεις διεργασιών.Αρχικά, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές και τα κύρια προβλήματα του ελέγχου στη βιομηχανία, ενώ παράλληλα γίνεται μία προσπάθεια ανάδειξης της σημασίας της εξέτασης της απόδοσης των ήδη εφαρμοσμένων συστημάτων ελέγχου σε βιομηχανικές διεργασίες. Επίσης, γίνεται αναφορά στα πρότυπα αναφοράς και στους βασικούς κανόνες που θα πρέπει να ακολουθεί η αξιολόγηση της απόδοσης ενός συστήματος ελέγχου. Στο πρώτο κεφάλαιο εξετάζεται η ελάχιστη επιτεύξιμη διακύμανση της εξόδου της διεργασίας ως κλασικό στοχαστικό πρότυπο αναφοράς συγκριτικής αξιολόγησης του ελεγκτή και παρουσιάζονται οι διάφορες μέθοδοι υπολογισμού του δείκτη απόδοσης.Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι διάφορες μέθοδοι για την καθορισμένη από το χρήστη αξιολόγηση της απόδοσης του ελέγχου. Οι μέθοδοι αυτές λαμβάνουν υπ’ όψιν περιορισμούς πάσης φύσεως στη δομή και τη λειτουργία του ελεγκτή και παράλληλα δίνουν τη δυνατότητα εκτίμησης των διαταραχών που επιδρούν στο σύστημα. Ωστόσο, ο καθορισμός των παραμέτρων που καλείται να κάνει ο χρήστης δεν ακολουθεί πάντα ξεκάθαρους κανόνες και απαιτεί την εμπειρία και την εξοικείωση του χρήστη με την εξεταζόμενη διεργασία.Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποιες προηγμένες μέθοδοι αξιολόγησης του ελέγχου. Η γενικευμένη συγκριτκή αξιολόγηση ελάχιστης διακύμανσης και η γραμμική τετραγωνική γκαουσιανή συγκριτκή αξιολόγηση εξετάζουν σε βάθος την απόδοση του ελέγχου και παρέχουν ένα μέτρο για το ενδεχόμενο περιθώριο βελτίωσης του εκάστωτε εξεταζόμενου ελεγκτή. Επίσης, γίνεται λόγος για τις προσαρμοσμένες μεθόδους αξιολόγησης του προβλεπτικού ελέγχου, ο οποίος αποτελεί την ευρύτερα εφαρμοσμένη προηγμένη τεχνολογία ελέγχου παγκοσμίως.Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζονται τα ντετερμινιστικά κριτήρια απόδοσης του ελεγκτή. Αρχικά, παρουσιάζονται οι διάφορες προσεγγίσεις για την αξιολόγηση της απόδοσης του ελεγκτή βάσει δεδομένων της απόκρισης του set point. Έπειτα, δίνεται ο ορισμός και περιγράφεται ο τρόπος υπολογισμού του δείκτη αδράνειας. Τέλος, ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην ικανότητα απόρριψης των διαταραχών φορτίου που έχει ο ελεγκτής.Το πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο του συγγράμματος πραγματέυεται την αξιολόγηση πολυμεταβλητών συστημάτων ελέγχου ως προς την ελάχιστη διακύμανση. Αρχικά, δίνεται ο ορισμός των διάφορων μορφών της μήτρας αλληλεπίδρασης.. Έπειτα, παρουσιάζονται οι προσεγγίσεις που χρησιμοποιούν τη μήτρα ως εργαλείο για την αξιολόγηση της απόδοσης, σε αντιδιαστολή με αυτές που δεν την χρησιμοποιούν. Στο τέλος, παρουσιάζεται μια συνιστώμενη διαδικασία αξιολόγησης πολυμεταβλητών συστημάτων ελέγχου. Αυτή απαιτεί μόνο δεδομένα συνήθους λειτουργίας και γνώση των ελαχίστων χρονικών καθυστερήσεων, ενώ όλα τα βήματά της μπορούν να εκτελεστούν με μικρό υπολογιστικό φόρτο.