Details

Autor: Volodymyr Vasyutynskyy
Titel: Send-on-Delta-Abtastung in PID-Regelungen
Typ: Dissertation
Fachgebiet: Informationstechnik
Auflage: 1
Sprache: Deutsch
Erscheinungsdatum: November 2009
Lieferstatus: Lieferbar
Umfang: 245 Seiten
Bindung: Soft
Preis: 49,00 EUR
ISBN: 9783938860281
Umschlag: (vorn)
Inhaltsverzeichnis: (pdf)


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Abstrakt in Englisch

Modern control systems like that of building or factory automation are realized as networked digital system, which consist of distributed event-driven nodes and often contain PID controls. A large number of events in these systems may lead to several overload problems, which deteriorate the quality of control and result in additional purchase and maintenance costs. This number can be reduced with the help of sendon- delta sampling (SOD sampling), using which the events are triggered not equidistantly, but only at significant changes. The resulting not-equidistant samples disable the application of SOD sampling without adjusting of control algorithms and aggravate the analysis of such controls.

The present work investigates the properties of SOD sampling and specific problems appearing in PID controls with this sampling. Some heuristics for analysis of these controls were developed. Based on the results of this analysis, three control algorithms for PID controls with SOD were proposed and examined with the help of simulations. It was shown that the application of proposed control algorithms allows a significant reduction of the number of events (up to two - four times) retaining the similar quality of control compared to the periodic systems. This allows a better utilization of system resources and avoids the overload.

Abstrakt in Deutsch

Moderne Regelungssysteme wie in Gebäude- und Fabrikautomation werden als vernetzte digitale Systeme realisiert, die aus verteilten ereignisgesteuerten Knoten bestehen und sehr häufig PID-Regelungen (proportional-integral-derivative controller) beinhalten. Die große Anzahl von Ereignissen in diesen Systemen kann zu einer Reihe von Überlastproblemen führen, welche die Regelungsqualität verringern und in zusätzlichen Anschaffungs- und Betriebskosten resultieren.
Diese Anzahl kann durch Send-on-Delta-Abtastung (SOD-Abtastung) reduziert werden, bei der die Ereignisse nicht äquidistant und nur bei wesentlichen Änderungen getriggert werden. Allerdings machen die entstehenden nicht-äquidistanten Abtastwerte die Anwendung der SOD-Abtastung in PID-Regelungen ohne Anpassung von Regelalgorithmen nicht möglich und erschweren die Analyse solcher Regelungen.

In der vorliegenden Arbeit wurden die Eigenschaften der SOD-Abtastung und spezifische Probleme bei ihrer Anwendung in PID-Regelungen untersucht. Einige Heuristiken zur Analyse dieser Regelungen wurden entwickelt. Auf der Basis der Ergebnisse dieser Analyse wurden drei Regelalgorithmen für PID-Regelungen mit SOD vorgeschlagen und anhand von Simulationen untersucht.
Es wurde gezeigt, dass durch den Einsatz der entwickelten Regelalgorithmen die Anzahl der Ereignisse im Vergleich zu periodischen Systemen bei vergleichbarer Regelungsqualität bedeutend (um Faktor zwei bis vier) reduziert werden kann. Dadurch kann eine bessere Nutzung der Systemressourcen bzw. eine Vermeidung der Überlast erreicht werden.