Сибирский федеральный университет

Номер

Журнал СФУ. Техника и технологии. 2026 19 (6)

Авторы

Бородин, Н. К.; Кулагин, В. А.

Контактная информация

Бородин, Н. К.: Сибирский федеральный университет (Красноярск, Российская Федерация); Кулагин, В. А.: Сибирский федеральный университет (Красноярск, Российская Федерация)

Ключевые слова

SoftPLC; программируемый логический контроллер; испытательный стенд; тепловой пункт; гидравлический контур; ПИД-регулятор; адаптивный регулятор; нейросетевой регулятор; обучение с подкреплением; Modbus TCP; повторяемость эксперимента; SoftPLC; programmable logic controller; laboratory test bench; heating substation; hydraulic loop; PID controller; adaptive controller; neural controller; reinforcement learning; Modbus TCP; experimental repeatability

Аннотация

Для экспериментальной отладки аппаратно-независимой SoftPLC-платформы и реализуемых в ее составе алгоритмов автоматического регулирования разработан лабораторный гидравлический испытательный стенд, функционально воспроизводящий процессы распределения рабочей жидкости в тепловом пункте. Стенд позволяет исследовать инерционность гидравлического объекта, взаимное влияние контуров, нелинейность регулирующих органов и насосного агрегата, а также реакцию системы на внешние возмущения. В качестве рабочей жидкости используется пропиленгликоль. В состав стенда входят накопительная емкость, насос с частотным преобразователем, три регулирующих шаровых крана с электроприводами, подающая и обратная прозрачные колонны, два преобразователя давления, ручные контрольные манометры, автоматические воздухоотводчики и узел, имитирующий гидравлическое сопротивление потребителя. SoftPLC функционирует на промышленном панельном компьютере и взаимодействует с модулем ввода-вывода по протоколу Modbus TCP; частотный преобразователь насоса подключен через шлюз Modbus RTU – Modbus TCP. Описаны конструкция и принцип действия стенда, аппаратно-программная архитектура, классический ПИД-регулятор, адаптивный ПИД-регулятор и нейросетевой регулятор с обучением с подкреплением. Сформирована программа из 42 базовых экспериментальных сценариев, предусматривающая одиночные и многосвязные контуры управления, три типа регуляторов и два режима воздействия возмущения. Предложены требования к обеспечению повторяемости сравнительных испытаний и набор показателей для последующей оценки точности, качества переходных процессов, плавности управляющих воздействий и энергопотребления

Страницы

719–738

EDN

BFCNQO

Статья в архиве электронных ресурсов СФУ

https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/159354

Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).