Improvement of control loop function by control variable sensor discredibility detection

Abstract

Postupná ztráta kredibility senzorů měřicích regulované veličiny v regulačních obvodech (tzv. diskredibilita senzorů regulačního obvodu) může způsobit při regulaci vážné, obtížně detekovatelné problémy. Pokud senzor poskytuje zkreslené údaje, které nejsou správné, ale také nejsou zcela špatné, vzniká nebezpečí, že skutečná hodnota regulované veličiny překročí limity tolerančního pásma, aniž je přístroji signalizovaná odchylka od žádané hodnoty. Toto není jediný negativní důsledek; v některých případech se mohou vyskytnout také nežádoucí vedlejší efekty, které zůstanou nerozpoznány. Problém vedlejších nerozpoznaných důsledků se stává závažný zejména u spalovacích procesů. V případě pilotního tepelného roštového kotle, který je k dispozici pro experimenty v laboratořích ČVUT v Praze, je problém diskredibility senzoru spojen s funkcí kyslíkové sondy použité pro přesnou regulaci spalovacího vzduchu. Diskredibilita tohoto senzoru ovlivní skryté zvýšení penalizovaných emisí zejména CO nebo NOx. Diskredibilita kyslíkové sondy je velmi obtížně odhalitelná, protože hlavní (tepelný) regulační obvod pracuje bez jakýchkoliv problémů. Obvyklý způsob detekce diskredibility (ale někdy nákladný) je použit více měřicích zařízení (tzv. hardwarová redundance). Cílem výzkumu je nahradit tento drahý způsob hardwarové redundance s použitím softwarových nástrojů. V příspěvku je ukázáno porovnání softwarových modelových metod s pomocí evolučních algoritmů (genetického algoritmu a simulovaného žíhání).