Quo vadis prosessregulering?

Like dokumenter
Slik skal du tune dine PID-regulatorer

Reguleringsteknikk. Finn Aakre Haugen. 16. juni 2014

Optimalisering av olje- og gassproduksjon. Vidar Alstad Dr. Ing stipendiat Institutt for kjemisk prosessteknologi NTNU, Trondheim

Reguleringsstrukturer

Til: Aktuelle studenter for Cyberneticas studentprogram Antall sider: 5 Dato:

7 Egenverdier og egenvektorer TMA4110 høsten 2018

Til: Aktuelle studenter for Cyberneticas studentprogram Antall sider: 5 Dato:

VURDERINGSVEILEDNING VG2 Kjemiprosess - KJP 2002 kjemisk teknologi

Læreplan i Programmering og modellering - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

Tilstandsestimering Oppgaver

Foroverkopling. Kapittel Innledning

Kap. 6.1: Fordelingen til en observator og stok. simulering

Løsning til eksamen i IA3112 Automatiseringsteknikk

Forskningsmetoder i menneske-maskin interaksjon

Løsning til eksamen i IA3112 Automatiseringsteknikk ved Høgskolen i Sørøst- Norge

MBT vurderingsskala Versjon individualterapi 1.0

Læreplan i matematikk X - programfag i utdanningsprogram for studiespesialisering

STUDIEÅRET 2014/2015. Individuell skriftlig eksamen. VTM 200- Vitenskapsteori og metode. Mandag 13. april 2015 kl

Oversikt over kurs, beskrivelser og priser Høst Bedriftsinterne kurs Kursnavn Forkunnskaper Dato/Sted

Forskningsmetoder. INF1050: Gjennomgang, uke 13

Veiledning til læremidlene for VG3 automasjon

Formål og hovedinnhold naturfag Grünerløkka skole

BESLUTNINGER UNDER USIKKERHET

EKSAMEN I FAG 75510/75515 STATISTIKK 1 Tirsdag 20. mai 1997 Tid: 09:00 14:00

Tilstandsestimering Oppgaver

Statistikk og dataanalyse

Sammenlikningav simuleringsverktøyfor reguleringsteknikk

Reguleringsutstyr. Kapittel Prosessregulatorer

Løsning til eksamen i IA3112 Automatiseringsteknikk

Simulering og optimalisering av prosesslinjer

Bred profil på statistikk?

Veiledning Tittel: Veiledning for utarbeiding av økonomiske analyser Dok.nr: RL065

Inst. for elektrofag og fornybar energi

UNIVERSITETET I OSLO

TILSIER USIKKERHET STØRRE FORSIKTIGHET I DEN ØKONOMISKE POLITIKKEN?

Del 1. Skisse av reguleringsteknisk system

Priser første halvår Kurs levert av Qualisoft første halvår 2015

Europas nye kosmologiske verktøykasse Bo Andersen Norsk Romsenter

Løsningsforslag Til Statlab 5

Utledning av Skogestads PID-regler

Elegant styrke. Plus Power. Plus Power. Verdens minste BTE13 høreapparat med en MPO på 138 db SPL. Premium. Avansert. Essensielt.

Komparative design. Forelesning 12 Mer om kvantitative forskningsdesign. Sammenligninger av to eller flere case i rom og tid

Automatiseringsfaget Automatiseringssystemer

= 5, forventet inntekt er 26

Når Merge sort og Insertion sort samarbeider

MAT1030 Diskret matematikk

Forelesning 14. Rekursjon og induksjon. Dag Normann februar Oppsummering. Oppsummering. Beregnbare funksjoner

Systemutviklingen er ferdig når et system er operativt. Med operativt menes når systemet blir brukt av brukerne på et faktisk arbeidssted.

Beregninger i ingeniørutdanningen

Noen Statistiske utfordringer ved analyse av PROM

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Del 4. Modellering

Telle mennesker lærerveiledning

SELVOPIMALISERENDE HIERARKISKE SYSTEMER PROSESSREGULERING, NASJONALØKONOMI, HJERNE OG MARATONLØPING

LP. Leksjon 9: Kapittel 13: Nettverk strøm problemer, forts.2

Illustrasjon av regel 5.19 om sentralgrenseteoremet og litt om heltallskorreksjon (som i eksempel 5.20).

MAT1030 Diskret matematikk

Litt om forventet nytte og risikoaversjon. Eksempler på økonomisk anvendelse av forventning og varians.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

LP. Leksjon 7. Kapittel 13: Nettverk strøm problemer

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

LP. Leksjon 5. Kapittel 5: dualitetsteori. motivasjon det duale problemet svak og sterk dualitet det duale til LP problemer på andre former

InterAct Hvor er vi nå? Hvor skal vi? Knut STUA 11. februar 2015

Forelesning 6: Punktestimering, usikkerhet i estimering. Jo Thori Lind

HØGSKOLEN I STAVANGER

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Tilbakemeldinger fra klienter kan gi bedre behandling

TMA4240 Statistikk H2010

Utfordring. TMA4240 Statistikk H2010. Mette Langaas. Foreleses uke 40, 2010

Datamatrisen: observasjoner, variabler og verdier. Variablers målenivå: Nominal Ordinal Intervall Forholdstall (ratio)

Grunnleggende læringsressurser. Eureka!8 Kap.1 Arbeid med stoffer Renseteknologi S26-27 utgår

Hashing: Håndtering av kollisjoner

EDT211T-A Reguleringsteknikk PC øving 5: Løsningsforslag

Eksamensveiledning. LOKALT GITT SKRIFTLIG EKSAMEN AUT Automatiseringssystemer. - om vurdering av eksamensbesvarelser

Samfunnsvitenskapelig metode innføring

Artikkelserien Reguleringsteknikk

RAMMER FOR MUNTLIG EKSAMEN I MATEMATIKK ELEVER 2015

å gjenkjenne regning i ulike kontekster å kommunisere og argumentere for valg som er foretatt

Løsningsforslag øving 8

Histogramprosessering

Presentasjon 1, Requirement engineering process

Introduksjon til operasjonsanalyse

Programbeskrivelse for revidert versjon av bachelorprogrammet Matematikk, informatikk

NYE METODER FOR REGULERING AV VANNKRAFTANLEGG

2014 Kurskatalog. EDUCATIONAL SERVICES Maximise your Investment!

Reelle tall på datamaskin

Histogramprosessering

Befolkning og velferd ECON 1730, H2016. Regresjonsanalyse

Emnekode: Faglig veileder: Veslemøy Tyssø Bjørn Ena~bretsen. Gruppe(r): I Dato: Alle skrevne og trykte hjelpemidler, skrivesaker og kalkulator

Forelesning 3. Hvordan kommer vi fram til det gode forskningsspørsmålet? Forskningsspørsmålet kan formuleres med ulik presisjon.

Ønsker å få til: -Elevmedvirkning for å lykkes med egenvurdering differensiering, mestring og progresjon -Utvikle vurdering for læring

Seksjon 1.3 Tetthetskurver og normalfordelingen

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

Bootstrapping og simulering Tilleggslitteratur for STK1100

Mengder, relasjoner og funksjoner

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Økt forståelse for matematikk ved bruk av programmering Sinusseminar 2019

RELIABILITET : Pålitelighet? Troverdighet? Reproduserbarhet? Stabilitet? Konsistens?

INF oktober Dagens tema: Uavgjørbarhet. Neste uke: NP-kompletthet

Likninger - en introduksjon på 8. trinn Hva er en likning og hva betyr å løse den?

Betinget sannsynlighet

Oppdatert august Helhetlig regneplan Olsvik skole

Transkript:

Quo vadis prosessregulering? Morten Hovd PROST industrimøte Granfos, 24. Januar 2001 PROST Industrimøte, Granfos, 24. januar 2001

Hvor står vi? Et subjektivt bilde PROST Industrimøte, Granfos, 24. januar 2001

Lineær systemteori er godt utviklet Herunder også metodikk for regulatordesign, forutsatt En gitt (lineær) modell av systemet som skal reguleres, og at modellen er rimelig nøyaktig Et begrep om hvor nøyaktig modellen er Klarhet om hvilke variable som skal reguleres, og med hvilke pådrag Rimelig gode målinger og pådragsorganer

Ulineær systemteori Mange elegante resultater Stiller ofte store krav til modellnøyaktighet Vil kanskje aldri bli ferdig utforsket Mange forskjellige typer fenomener men lineær teori er ofte tilstrekkelig Enkelte ganger kan enkle transformasjoner av variable gjøre modellene betydelig mindre ulineære

MPC Håndterer godt beskrankninger i prosessen Kan ofte også håndtere andre ulineariteter godt Selv om teoretiske bevis kan være vanskelige eller umulige Adapsjonen i stor grad utledet fra modellen, og mindre fra systemets oppførsel Høy ytelse kan stille store krav til både modell og regnekraft

Vi kan løse svært mange problemer, men Vi forstår ikke helt hvordan vi skal formulere problemet! Forutsetningene for å definere problemet er noen ganger ikke til stede. Det egentlige problemet er så forferdelig stort

1. Hvordan formulere problemet? Hva skal reguleres, og hvilke pådrag skal brukes? Ikke likegyldig hvordan man spesifiserer tilgjengelige frihetsgrader. Prosessorientert tilnærming: Reguler de dominerende variable! Gir godt rom for prosessforståelse og erfaring Men hva som er en dominerende variabel er ikke klart definert. Går ofte greit å finne regulerte variable, pådrag og tilhørende reguleringsstruktur som fungerer Men fra et økonomisk synspunkt kan resultatet bli nesten tilfeldig dårlig

Matematisk tilnærming Tar hensyn til prosessens økonomi Prøver å ta alle muligheter i betraktning, problemet blir derfor lett uhåndterlig stort. Velegnet til å validere forslag utledet fra en prosessorientert tilnærming

2. Forutsetninger for å definere reguleringsproblemet En god forståelse for prosessen som skal reguleres helst uttrykt i form av en rimelig nøyaktig modell Man er i stand til å observere hva som foregår i prosessen direkte målinger er vanligvis å foretrekke ønsker relativt hyppige målinger soft sensing, etc., mulig alternativ der direkte måling ikke er tilgjengelig. Pådragene er hensiktsmessige for formålet ikke for små, ikke for store, rimelig nøyaktige, tilstrekkelig hurtige,... Sjelden lurt å gjøre store innsparinger på instrumenteringen

Nye måleinstrumenter Kanskje den viktigste drivkraft for anvendelse av regulering på nye prosesser/områder Nye måleteknikker gjør det mulig å måle variable som tidligere ikke var tilgjengelige kan kreve avansert signalbehandling (f. eks. Raman-spektroskopi, billedbehandling,...) Mindre måleinstrumenter, mer robuste instrumenter, gjør at man kommer til der man tidligere ikke kunne måle

3. Det egentlige problemets størrelse Mange prosessanlegg er svært store, med enheter som henger tett sammen. optimal koordinering av alle enhetene vil kreve svært gode modeller, og lite usikkerhet. modelleringen krever tid og ressurser kanskje ikke mulig å finne tilstrekkelig god modell regulering/koordinering av større prosessavsnitt medfører vanligvis at man fokuserer på langsom dynamikk utviklingen i større grad avhengig av forbedret prosessforståelse enn tilgjengelig regnekraft Mange problemer krever omfattende beregninger for å finne løsningen. kan også gjelde problemer hvor prosessmodellen er av moderat størrelse. gjelder spesielt problemer med diskrete pådrag f.eks. start og stopp av utstyrsenheter. håp om bedre forståelse for hvordan slike problemer bør formuleres og løses forbedret regnekraft vil være av betydning

Optimalisering i regulering LQG - optimaliseringen løst off-line, enkel online implementasjon MPC - optimaliseringen løst on-line tar hensyn til beskrankninger i prosessen større krav til regnekraft Mange har spådd fortsatt økning i bruk av online optimalisering i prosessregulering, men det skjer også utvikling som peker i motsatt retning LQG-regulatorer som tar hensyn til beskrankninger velger regulator avhengig av hvilke begrensninger som er aktive regulatorene beregnes off-line krever lite regnekraft on-line, men krever noe minne. Uvisst hvilken betydning dette vil ha for dagens kommersielle MPC-algoritmer vil bare bli brukt der man ønsker å ta hensyn til kunnskap om ulineariteter i prosessen?

Vedlikehold av prosessreguleringen Svært mange reguleringsfunksjoner i en stor prosess, men få operatører og svært få ingeniører som forstår prosessregulering Reguleringssløyfer med default-parametre, eller regulatortuning for svært forskjellige forhold. Control Performance Assessment: teknikker for å hjelpe driftsansvarlige med å prioritere hvilke reguleringsfunksjoner man bør fokusere på. er det mulig å oppnå vesentlig forbedret regulering? hva er årsaken til dårlig regulering? eksterne forstyrrelser, dårlig tuning, utstyrsproblemer, f. eks. stiksjon Vanskelige forutsetninger, ønsker: nøyaktige metoder lave krav til prosesskunnskap ikke forstyrre prosessen med eksperimenter Har likevel kommet fram til endel nyttige teknikker

Konklusjoner / forventninger Nye måleinstrumenter vil sannsynligvis være viktigste bidrag til utvidet bruk av prosessregulering. Bør og vil bli bedre til å designe prosesser som er enkle å regulere designe gode reguleringsstrukturer argumentere (også økonomisk) for god instrumentering Håndtering av diskrete pådrag vil bli mer integrert mer øvrig regulering Verktøy til hjelp i drift og vedlikehold av reguleringsfunksjoner vil få større anvendelse og nye verktøy vil forhåpentligvis bli utviklet.