The 16 reference contexts in paper M. Dounaev P., N. Kucyi N., N. Lukyanov D., М. Дунаев П., Н. Куцый Н., Н. Лукьянов Д. (2016) “Параметрическая оптимизация системы управления насосной станцией с помощью генетического алгоритма // Parametric Optimization of Control Systems Pumping Station by the Genetic Algorithms” / spz:neicon:technomag:y:2014:i:8:p:194-205

  1. Start
    1840
    Prefix
    Решению задачи параметрической оптимизации различных технических систем, включающих в себя в качестве управляющего элемента ПИД-регулятор, посвящены работы как отечественных, так и зарубежных авторов
    Exact
    [1-7]
    Suffix
    . Основное внимание зарубежных исследователей сосредоточено либо на сравнительном анализе различных реализаций генетического алгоритма [1, 2], либо на применении известных вариантов генетического алгоритма для оптимизации вполне конкретных технических систем [3-5].
    (check this in PDF content)

  2. Start
    1984
    Prefix
    Решению задачи параметрической оптимизации различных технических систем, включающих в себя в качестве управляющего элемента ПИД-регулятор, посвящены работы как отечественных, так и зарубежных авторов [1-7]. Основное внимание зарубежных исследователей сосредоточено либо на сравнительном анализе различных реализаций генетического алгоритма
    Exact
    [1, 2]
    Suffix
    , либо на применении известных вариантов генетического алгоритма для оптимизации вполне конкретных технических систем [3-5]. Статьи отечественных авторов по данной тематике также исследуют эффективность применения генетического алгоритма по сравнению с традиционными методами оптимизации [6], либо направлены на улучшение поисковых свойств генетического алгоритма [7].
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2114
    Prefix
    Основное внимание зарубежных исследователей сосредоточено либо на сравнительном анализе различных реализаций генетического алгоритма [1, 2], либо на применении известных вариантов генетического алгоритма для оптимизации вполне конкретных технических систем
    Exact
    [3-5]
    Suffix
    . Статьи отечественных авторов по данной тематике также исследуют эффективность применения генетического алгоритма по сравнению с традиционными методами оптимизации [6], либо направлены на улучшение поисковых свойств генетического алгоритма [7].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2290
    Prefix
    сосредоточено либо на сравнительном анализе различных реализаций генетического алгоритма [1, 2], либо на применении известных вариантов генетического алгоритма для оптимизации вполне конкретных технических систем [3-5]. Статьи отечественных авторов по данной тематике также исследуют эффективность применения генетического алгоритма по сравнению с традиционными методами оптимизации
    Exact
    [6]
    Suffix
    , либо направлены на улучшение поисковых свойств генетического алгоритма [7]. Отличие данной статьи от вышеперечисленных работ заключается в использовании в качестве объекта управления насосной станции второго подъема, а также в применении критерия оптимизации, основанного на прямых показателях качества.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    2369
    Prefix
    Статьи отечественных авторов по данной тематике также исследуют эффективность применения генетического алгоритма по сравнению с традиционными методами оптимизации [6], либо направлены на улучшение поисковых свойств генетического алгоритма
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Отличие данной статьи от вышеперечисленных работ заключается в использовании в качестве объекта управления насосной станции второго подъема, а также в применении критерия оптимизации, основанного на прямых показателях качества.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    2830
    Prefix
    Отличие данной статьи от вышеперечисленных работ заключается в использовании в качестве объекта управления насосной станции второго подъема, а также в применении критерия оптимизации, основанного на прямых показателях качества. Функциональная схема насосной станции второго подъема с автоматической стабилизацией расхода жидкости, представлена на рисунке 1
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Рис. 1 Вода, под давлением, измеряемым датчиком Р, из городского водопровода попадает в насосные агрегаты 1Н и 2Н, приобретая напор Н. Далее, проходя через обратные клапаны ОК, вода поступает в систему холодного водоснабжения (ХВС) центрального теплового пункта (ЦТП), причем расход Qвых измеряется датчиком расхода FE.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    3533
    Prefix
    Управление угловой скоростью (w1 и w2) рабочего колеса каждого из насосных агрегатов осуществляется путем изменения частоты питающего тока (f1 и f2) приводных двигателей М1 и М2. Изменение частоты питающего тока (f1 и f2) осуществляется с помощью преобразователя частоты ПЧ, построенного на основе силовых полупроводниковых приборов. 1. Математическая модель В работе
    Exact
    [8]
    Suffix
    представлены передаточные функции рассматриваемой системы, полученные в результате исследования насосной станции второго подъема г. Братска. Структурная схема такой системы, включая систему управления, представлена на рисунке 2. fз Q Wрег(p) fрег Q Wпч1(p) Wн1(p) Wм1(p) Wок1(p) Wтр(p) Wпч2(p) Wн2(p) Wм2(p) Wок2(p) H Рис. 2 Здесь )(pWрег – передаточная функция системы управления, )
    (check this in PDF content)

  8. Start
    5049
    Prefix
    Причем )(pWоб – передаточная функция объекта управления, определяется следующим выражением: W());()()()()()()()()(22221111pWpWpWpWpWpWpWpWpWpтрокнмпчокнмпчоб или, ввиду идентичности используемого оборудования: W()).()()()()(21111pWpWpWpWpWpтрокнмпчоб Передаточная функция преобразователя частоты )(1pWпч представлена идеальным звеном с запаздыванием
    Exact
    [9]
    Suffix
    . Передаточные функции обратных клапанов )(2pWок представлены в виде идеальных звеньев. Передаточные функции насосных агрегатов )(1pWн и асинхронных двигателей )(1pWм могут быть представлены апериодическими звеньями первого порядка [10].
    (check this in PDF content)

  9. Start
    5378
    Prefix
    Передаточные функции обратных клапанов )(2pWок представлены в виде идеальных звеньев. Передаточные функции насосных агрегатов )(1pWн и асинхронных двигателей )(1pWм могут быть представлены апериодическими звеньями первого порядка
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Передаточная функция участка трубопровода )(pWтр, также может быть представлена апериодическим звеном первого порядка с учетом некоторых допущений [11]. В результате исследований, проведенных в работе [8], получены следующие значения, постоянных времени для вышеперечисленных передаточных функций: Tм0,05 с; 03,0нT с; 5,11трT с.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    5531
    Prefix
    Передаточные функции насосных агрегатов )(1pWн и асинхронных двигателей )(1pWм могут быть представлены апериодическими звеньями первого порядка [10]. Передаточная функция участка трубопровода )(pWтр, также может быть представлена апериодическим звеном первого порядка с учетом некоторых допущений
    Exact
    [11]
    Suffix
    . В результате исследований, проведенных в работе [8], получены следующие значения, постоянных времени для вышеперечисленных передаточных функций: Tм0,05 с; 03,0нT с; 5,11трT с. Время запаздывания для используемого преобразователя частоты составило: 0,0005с.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    5585
    Prefix
    Передаточная функция участка трубопровода )(pWтр, также может быть представлена апериодическим звеном первого порядка с учетом некоторых допущений [11]. В результате исследований, проведенных в работе
    Exact
    [8]
    Suffix
    , получены следующие значения, постоянных времени для вышеперечисленных передаточных функций: Tм0,05 с; 03,0нT с; 5,11трT с. Время запаздывания для используемого преобразователя частоты составило: 0,0005с.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    6571
    Prefix
    Q применен широко распространенный ПИД-регулятор с передаточной функцией вида: Tp Tp WpkД И регp 1 (), где pk – коэффициент усиления, ИT – время интегрирования, ДT – постоянная дифференцирования. Причиной, по которой отдано предпочтение именно такому типу регулирования является простота построения и промышленного использования, а также низкая стоимость и ясность функционирования
    Exact
    [12]
    Suffix
    . В качестве конкретного примера исполнения использован, ПИД-регулятор с универсальным входом и RS-485 ОВЕН ТРМ101 [13]. 2. Параметрическая оптимизация Следовательно, задача сводится к параметрической оптимизации выбранного ПИДрегулятора по какому-либо критерию качества, для формирования которого будем исходить из требований, предъявляемых к системе в целом.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    6697
    Prefix
    Причиной, по которой отдано предпочтение именно такому типу регулирования является простота построения и промышленного использования, а также низкая стоимость и ясность функционирования [12]. В качестве конкретного примера исполнения использован, ПИД-регулятор с универсальным входом и RS-485 ОВЕН ТРМ101
    Exact
    [13]
    Suffix
    . 2. Параметрическая оптимизация Следовательно, задача сводится к параметрической оптимизации выбранного ПИДрегулятора по какому-либо критерию качества, для формирования которого будем исходить из требований, предъявляемых к системе в целом.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    8187
    Prefix
    Выбор в качестве инструмента именно ГА продиктован тем, что критерий 2I содержит прямые показатели качества, вследствие чего широкий класс градиентных алгоритмов неприменим в данном случае. Особенности применения ГА для такого типа задач подробно описаны в работах
    Exact
    [7, 14]
    Suffix
    , поэтому остановимся здесь лишь на конкретных особенностях применяемого алгоритма. Используемый алгоритм параметрической оптимизации построен на основе классического генетического алгоритма, в качестве метода отбора родителей использован рулеточная схема, а в качестве оператора перехода особей в следующее поколение – элитарный способ.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    8832
    Prefix
    В результате предварительных исследований параметры генетического алгоритма были выбраны следующие значения:  Количество особей в поколении 50N;  Вероятность скрещивания 95,0cp;  Вероятность мутации 3,0mp. Допустимые значения параметров регулятора ТРМ101 имеют следующие значения
    Exact
    [6]
    Suffix
    :  Коэффициент пропорциональности 9999;001,0pk;  Время интегрирования 3999;0ИT;  Дифференциальная постоянная 3999;0ДT. Для критерия 2I веса назначены следующим образом, 35,01, 65,02, исходя из тех соображений, что к системам такого типа обычно не предъявляют высоких требований по быстродействию [15]. 3.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    9141
    Prefix
    Допустимые значения параметров регулятора ТРМ101 имеют следующие значения [6]:  Коэффициент пропорциональности 9999;001,0pk;  Время интегрирования 3999;0ИT;  Дифференциальная постоянная 3999;0ДT. Для критерия 2I веса назначены следующим образом, 35,01, 65,02, исходя из тех соображений, что к системам такого типа обычно не предъявляют высоких требований по быстродействию
    Exact
    [15]
    Suffix
    . 3. Результаты В таблице 1 приведены результаты параметрической оптимизации описанной системы с помощью генетического алгоритма. На рисунках 4а и 4б представлены переходные процессы, полученные в результате оптимизации по критерию 1I и 2I, соответственно.
    (check this in PDF content)