SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  29
1
Enhanced Single-Loop Control Strategies
1. Cascade control
2. Time-delay compensation
3. Inferential control
4. Selective and override control
5. Nonlinear control
6. Adaptive control
Chapter
16
2
Example: Cascade Control
Chapter
16
3
Chapter
16
4
Chapter
16
5
Cascade Control
• Distinguishing features:
1. Two FB controllers but only a single control
valve (or other final control element).
2. Output signal of the "master" controller is the
set-point for “slave" controller.
3. Two FB control loops are "nested" with the
"slave" (or "secondary") control loop inside
the "master" (or "primary") control loop.
• Terminology:
slave vs. master
secondary vs. primary
inner vs. outer
Chapter
16
6
Chapter
16
7
1
2
1
2
1
2
= hot oil temperature
= fuel gas pressure
= cold oil temperature (or cold oil flow rate)
= supply pressure of gas fuel
= measured value of hot oil temperature
= measured value of fuel gas tem
m
m
Y
Y
D
D
Y
Y
1 1
2 2
perature
= set point for
= set point for
sp
sp
Y Y
Y Y
Chapter
16
1 2
1
2 2 2 2 1 2 2 1 1
(16 5)
1
P d
c v p m c c v p p m
G G
D G G G G G G G G G G
Y
 
 
8
Chapter
16 Example 16.1
Consider the block diagram in Fig. 16.4 with the following
transfer functions:
  
1 2
1 2
2 1
5 4
1
1 4 1 2 1
1
1 0.05 0.2
3 1
v p p
m m
d d
G G G
s s s
G G G G
s
  
  
   

9
Chapter
16
10
Chapter
16 Example 16.2
Compare the set-point responses for a second-order process with a time delay
(min) and without the delay. The transfer function is
Assume and time constants in minutes. Use the following PI
controllers. For min, while for min the controller
gain must be reduced to meet stability requirements
  
 
16 18
( )
5 1 3 1
s
p
e
G s
s s




 
1
m v
G G
 
0,
  1
3.02 6.5
c
K and
  2
 
 
1
1.23, 7.0min .
c
K 
 
11
Chapter
16
   
1 1 2 16 19
sp
E E Y Y Y Y Y 
     
'
If the process model is perfect and the disturbance is zero, then 2
Y Y
 and
 
1 16 20
sp
E' Y Y 
 
For this ideal case the controller responds to the error signal that would occur if not time
were present. Assuming there is not model error the inner loop has the effective
transfer function
 ,
G G

 
 
16 21
1 * 1
c
s
c
G
P
G
E G G e 


 
 
'
12
For no model error:
By contrast, for conventional feedback control

 * - s
G= G G e
 
1 1
1 1






 
 

 

 
c
c * s
c
* s
c c
* s *
sp c c
G
G
G G e
G G e G G
Y
Y G G e G G
Chapter
16
 
*
16 23
1 *
s
c
s
sp c
G G e
Y
Y G G e




 

13
Chapter
16
14
Chapter
16
15
Chapter
16
Inferential Control
• Problem: Controlled variable cannot be measured or has
large sampling period.
• Possible solutions:
1. Control a related variable (e.g., temperature instead
of composition).
2. Inferential control: Control is based on an estimate
of the controlled variable.
• The estimate is based on available measurements.
– Examples: empirical relation, Kalman filter
• Modern term: soft sensor
16
Inferential Control with Fast and Slow
Measured Variables
Chapter
16
17
Selective Control Systems & Overrides
• For every controlled variable, it is very desirable that
there be at least one manipulated variable.
• But for some applications,
NC > NM
where:
NC = number of controlled variables
NM = number of manipulated variables
Chapter
16
• Solution: Use a selective control system or an override.
18
• Low selector:
• High selector:
Chapter
16
• Median selector:
• The output, Z, is the median of an odd number of inputs
19
• multiple measurements
• one controller
• one final control element
Chapter
16
Example: High Selector Control System
20
2 measurements, 2 controllers,
1 final control element
Chapter
16
21
Overrides
• An override is a special case of a selective control
system
• One of the inputs is a numerical value, a limit.
• Used when it is desirable to limit the value of a
signal (e.g., a controller output).
• Override alternative for the sand/water slurry
example?
Chapter
16
22
Chapter
16
23
Nonlinear Control Strategies
• Most physical processes are nonlinear to some degree. Some are very
nonlinear.
Examples: pH, high purity distillation columns, chemical reactions
with large heats of reaction.
• However, linear control strategies (e.g., PID) can be effective if:
1. The nonlinearities are rather mild.
or,
2. A highly nonlinear process usually operates over a narrow range of
conditions.
• For very nonlinear strategies, a nonlinear control strategy can provide
significantly better control.
• Two general classes of nonlinear control:
1. Enhancements of conventional, linear, feedback control
2. Model-based control strategies
Reference: Henson & Seborg (Ed.), 1997 book.
Chapter
16
24
Enhancements of Conventional Feedback Control
We will consider three enhancements of conventional feedback control:
1. Nonlinear modifications of PID control
2. Nonlinear transformations of input or output variables
3. Controller parameter scheduling such as gain scheduling.
Nonlinear Modifications of PID Control:
0(1 ( ) ) (16-26)
c c
K K a|e t |
 
Chapter
16
• Kc0 and a are constants, and e(t) is the error signal (e = ysp - y).
• Also called, error squared controller.
Question: Why not use
• Example: level control in surge vessels.
• One Example: nonlinear controller gain
2
( ) instead of ( ) ( )
u e t u |e t |e t ?
 
25
Nonlinear Transformations of Variables
• Objective: Make the closed-loop system as linear as possible. (Why?)
• Typical approach: transform an input or an output.
Example: logarithmic transformation of a product composition in a high
purity distillation column. (cf. McCabe-Thiele diagram)
Chapter
16
where x*D denotes the transformed distillate composition.
• Related approach: Define u or y to be combinations of several
variables, based on physical considerations.
Example: Continuous pH neutralization
CVs: pH and liquid level, h
MVs: acid and base flow rates, qA and qB
• Conventional approach: single-loop controllers for pH and h.
• Better approach: control pH by adjusting the ratio, qA / qB, and
control h by adjusting their sum. Thus,
u1 = qA / qB and u2 = qA / qB
1
(16-27)
1
* D
D
Dsp
x
x log
x



26
Gain Scheduling
• Objective: Make the closed-loop system as linear as possible.
• Basic Idea: Adjust the controller gain based on current measurements of
a “scheduling variable”, e.g., u, y, or some other variable.
Chapter
16
• Note: Requires knowledge about how the process gain changes with this
measured variable.
27
Chapter
16 Examples of Gain Scheduling
• Example 1. Titration curve for a strong acid-strong base neutralization.
• Example 2. Once through boiler
The open-loop step response are shown in Fig. 16.18 for two
different feedwater flow rates.
Fig. 16.18 Open-loop responses.
• Proposed control strategy: Vary controller setting with w, the fraction of
full-scale (100%) flow.
(16-30)
c c I I D D
K wK , / w, / w,
   
  
• Compare with the IMC controller settings for Model H in Table 12.1:
1 2
( ) , , ,
1 2 2
2
s
c I D
c
Ke
G s K
s K



 
  

  

 
    
 

Model H :
28
Chapter
16 Adaptive Control
• A general control strategy for control problems where the process or
operating conditions can change significantly and unpredictably.
Example: Catalyst decay, equipment fouling
• Many different types of adaptive control strategies have been proposed.
• Self-Tuning Control (STC):
– A very well-known strategy and probably the most widely used adaptive
control strategy.
– Basic idea: STC is a model-based approach. As process conditions change,
update the model parameters by using least squares estimation and recent u &
y data.
• Note: For predictable or measurable changes, use gain scheduling
instead of adaptive control
Reason: Gain scheduling is much easier to implement and less trouble
prone.
29
Chapter
16
Block Diagram for Self-Tuning Control

Contenu connexe

Tendances

Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdf
Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdfHướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdf
Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdfngoc53400
 
ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...
ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...
ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864
 
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdfĐiều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdfMan_Ebook
 
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬU
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬUGIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬU
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬUPMC WEB
 
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiềuCông thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiềuMan_Ebook
 
Đề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứa
Đề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứaĐề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứa
Đề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứaDịch vụ viết bài trọn gói ZALO 0917193864
 
ĐIều khiển con lắc ngược quay
ĐIều khiển con lắc ngược quayĐIều khiển con lắc ngược quay
ĐIều khiển con lắc ngược quayMan_Ebook
 
Giáo trình kỹ thuật số chương 5-6.doc
Giáo trình kỹ thuật số chương 5-6.docGiáo trình kỹ thuật số chương 5-6.doc
Giáo trình kỹ thuật số chương 5-6.docMan_Ebook
 
Giáo trình thiết kế mạch logic số
Giáo trình thiết kế mạch logic sốGiáo trình thiết kế mạch logic số
Giáo trình thiết kế mạch logic sốMan_Ebook
 
Thiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdf
Thiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdfThiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdf
Thiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdfNuioKila
 
ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...
ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...
ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...nataliej4
 

Tendances (20)

Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdf
Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdfHướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdf
Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7_133504.pdf
 
Qua trinh qua do
Qua trinh qua doQua trinh qua do
Qua trinh qua do
 
Hệ thống điều khiển máy phát điện nối với lưới sử dụng DFIG
Hệ thống điều khiển máy phát điện nối với lưới sử dụng DFIGHệ thống điều khiển máy phát điện nối với lưới sử dụng DFIG
Hệ thống điều khiển máy phát điện nối với lưới sử dụng DFIG
 
ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...
ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...
ĐỒ ÁN - Thiết kế và xây dựng bộ PID để điều khiển mức nước trong bể chứa công...
 
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdfĐiều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
Điều khiển thiết bị điện công nghiệp - Trần Quang Thọ, Nguyễn Vinh Quan.pdf
 
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬU
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬUGIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬU
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU-NAM CHÂM VĨNH CỬU
 
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiềuCông thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
Công thức Máy điện 1 - Chương 3 - Máy điện một chiều
 
Đề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứa
Đề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứaĐề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứa
Đề tài: Thiết kế điều khiển tự động hệ thống nhiều bơm lên bể chứa
 
Đề tài: Bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa công nghiệp
Đề tài: Bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa công nghiệpĐề tài: Bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa công nghiệp
Đề tài: Bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa công nghiệp
 
luan van thac si tim hieu nang luong tai tao thuat toan inc
luan van thac si tim hieu nang luong tai tao thuat toan incluan van thac si tim hieu nang luong tai tao thuat toan inc
luan van thac si tim hieu nang luong tai tao thuat toan inc
 
ĐIều khiển con lắc ngược quay
ĐIều khiển con lắc ngược quayĐIều khiển con lắc ngược quay
ĐIều khiển con lắc ngược quay
 
Giáo trình kỹ thuật số chương 5-6.doc
Giáo trình kỹ thuật số chương 5-6.docGiáo trình kỹ thuật số chương 5-6.doc
Giáo trình kỹ thuật số chương 5-6.doc
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bơm nước sử dụng PLC, HOT
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bơm nước sử dụng PLC, HOTĐề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bơm nước sử dụng PLC, HOT
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển bơm nước sử dụng PLC, HOT
 
Đề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAY
Đề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAYĐề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAY
Đề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAY
 
Giáo trình thiết kế mạch logic số
Giáo trình thiết kế mạch logic sốGiáo trình thiết kế mạch logic số
Giáo trình thiết kế mạch logic số
 
Đề tài: Thiết kế hệ thống trộn sơn tự động dùng PLC S7- 200, HAY
Đề tài: Thiết kế hệ thống trộn sơn tự động dùng PLC S7- 200, HAYĐề tài: Thiết kế hệ thống trộn sơn tự động dùng PLC S7- 200, HAY
Đề tài: Thiết kế hệ thống trộn sơn tự động dùng PLC S7- 200, HAY
 
Thiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdf
Thiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdfThiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdf
Thiết Kế Chế Tạo Bộ Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ 3 Pha.pdf
 
ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...
ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...
ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ BỘ LỌC KALMAN ...
 
Đề tài: Ứng dụng logic mờ điều khiển quá trình nhiệt lò sấy, HOT
Đề tài: Ứng dụng logic mờ điều khiển quá trình nhiệt lò sấy, HOTĐề tài: Ứng dụng logic mờ điều khiển quá trình nhiệt lò sấy, HOT
Đề tài: Ứng dụng logic mờ điều khiển quá trình nhiệt lò sấy, HOT
 
Luận văn: Xây dựng bộ biến đổi DC/AC có điện áp ra 220V, HAY
Luận văn: Xây dựng bộ biến đổi DC/AC có điện áp ra 220V, HAYLuận văn: Xây dựng bộ biến đổi DC/AC có điện áp ra 220V, HAY
Luận văn: Xây dựng bộ biến đổi DC/AC có điện áp ra 220V, HAY
 

Similaire à Ch16_1_27_05.ppt

Chapter 15 1-12-05.ppt
Chapter 15 1-12-05.pptChapter 15 1-12-05.ppt
Chapter 15 1-12-05.pptborchala1
 
day 3: Control Concepts & BMS
day 3: Control Concepts & BMS day 3: Control Concepts & BMS
day 3: Control Concepts & BMS RCREEE
 
Override control system
Override control systemOverride control system
Override control systemAshvani Shukla
 
C0325010015
C0325010015C0325010015
C0325010015theijes
 
Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...
Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...
Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...IOSR Journals
 
Process control 2 chapter
Process control 2 chapterProcess control 2 chapter
Process control 2 chapterSrinivasa Rao
 
instrument and control value in petrleum
instrument and control value in petrleuminstrument and control value in petrleum
instrument and control value in petrleumchilinks4all1
 
Closed loop control systems block diagrams
Closed loop control systems block diagramsClosed loop control systems block diagrams
Closed loop control systems block diagramsArunPremAnandNataraj
 
EmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climate
EmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climateEmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climate
EmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climateCAREL Industries S.p.A
 
Presentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptx
Presentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptxPresentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptx
Presentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptxSherAli260123
 

Similaire à Ch16_1_27_05.ppt (20)

محاضرة 5
محاضرة 5محاضرة 5
محاضرة 5
 
Chapter_8.ppt
Chapter_8.pptChapter_8.ppt
Chapter_8.ppt
 
3.CONTROL ACTIONS.pptx
3.CONTROL ACTIONS.pptx3.CONTROL ACTIONS.pptx
3.CONTROL ACTIONS.pptx
 
Feedback amps.ppt
Feedback amps.pptFeedback amps.ppt
Feedback amps.ppt
 
Chapter_15.pdf
Chapter_15.pdfChapter_15.pdf
Chapter_15.pdf
 
1496818.ppt
1496818.ppt1496818.ppt
1496818.ppt
 
Chapter 15 1-12-05.ppt
Chapter 15 1-12-05.pptChapter 15 1-12-05.ppt
Chapter 15 1-12-05.ppt
 
day 3: Control Concepts & BMS
day 3: Control Concepts & BMS day 3: Control Concepts & BMS
day 3: Control Concepts & BMS
 
Override control system
Override control systemOverride control system
Override control system
 
Control system
Control systemControl system
Control system
 
C0325010015
C0325010015C0325010015
C0325010015
 
Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...
Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...
Simulation analysis of Series Cascade control Structure and anti-reset windup...
 
Aspen Plus dynamic
Aspen Plus dynamicAspen Plus dynamic
Aspen Plus dynamic
 
Process control 2 chapter
Process control 2 chapterProcess control 2 chapter
Process control 2 chapter
 
instrument and control value in petrleum
instrument and control value in petrleuminstrument and control value in petrleum
instrument and control value in petrleum
 
Closed loop control systems block diagrams
Closed loop control systems block diagramsClosed loop control systems block diagrams
Closed loop control systems block diagrams
 
EmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climate
EmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climateEmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climate
EmJ to boost the CO2 compressor pack efficiency in warm climate
 
Presentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptx
Presentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptxPresentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptx
Presentation FOPID Boost DC-DC Converter.pptx
 
On off controller
On off controllerOn off controller
On off controller
 
Fulltext 1005224
Fulltext 1005224 Fulltext 1005224
Fulltext 1005224
 

Dernier

HARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICS
HARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICSHARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICS
HARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICSRajkumarAkumalla
 
Introduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptx
Introduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptxIntroduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptx
Introduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptxupamatechverse
 
UNIT-III FMM. DIMENSIONAL ANALYSIS
UNIT-III FMM.        DIMENSIONAL ANALYSISUNIT-III FMM.        DIMENSIONAL ANALYSIS
UNIT-III FMM. DIMENSIONAL ANALYSISrknatarajan
 
(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...
(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...
(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...ranjana rawat
 
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130Suhani Kapoor
 
UNIT-II FMM-Flow Through Circular Conduits
UNIT-II FMM-Flow Through Circular ConduitsUNIT-II FMM-Flow Through Circular Conduits
UNIT-II FMM-Flow Through Circular Conduitsrknatarajan
 
247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt
247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt
247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).pptssuser5c9d4b1
 
Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...
Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...
Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...Christo Ananth
 
Porous Ceramics seminar and technical writing
Porous Ceramics seminar and technical writingPorous Ceramics seminar and technical writing
Porous Ceramics seminar and technical writingrakeshbaidya232001
 
AKTU Computer Networks notes --- Unit 3.pdf
AKTU Computer Networks notes ---  Unit 3.pdfAKTU Computer Networks notes ---  Unit 3.pdf
AKTU Computer Networks notes --- Unit 3.pdfankushspencer015
 
The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...
The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...
The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...ranjana rawat
 
Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...
Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...
Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...roncy bisnoi
 
Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...
Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...
Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...Dr.Costas Sachpazis
 
(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service
(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service
(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Serviceranjana rawat
 
(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts
(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts
(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escortsranjana rawat
 
Call Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur Escorts
Call Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur EscortsCall Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur Escorts
Call Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur EscortsCall Girls in Nagpur High Profile
 
MANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLS
MANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLSMANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLS
MANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLSSIVASHANKAR N
 
Introduction to Multiple Access Protocol.pptx
Introduction to Multiple Access Protocol.pptxIntroduction to Multiple Access Protocol.pptx
Introduction to Multiple Access Protocol.pptxupamatechverse
 
OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...
OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...
OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...Soham Mondal
 
College Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service Nashik
College Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service NashikCollege Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service Nashik
College Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service NashikCall Girls in Nagpur High Profile
 

Dernier (20)

HARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICS
HARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICSHARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICS
HARDNESS, FRACTURE TOUGHNESS AND STRENGTH OF CERAMICS
 
Introduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptx
Introduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptxIntroduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptx
Introduction to IEEE STANDARDS and its different types.pptx
 
UNIT-III FMM. DIMENSIONAL ANALYSIS
UNIT-III FMM.        DIMENSIONAL ANALYSISUNIT-III FMM.        DIMENSIONAL ANALYSIS
UNIT-III FMM. DIMENSIONAL ANALYSIS
 
(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...
(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...
(ANJALI) Dange Chowk Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pun...
 
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130
VIP Call Girls Service Kondapur Hyderabad Call +91-8250192130
 
UNIT-II FMM-Flow Through Circular Conduits
UNIT-II FMM-Flow Through Circular ConduitsUNIT-II FMM-Flow Through Circular Conduits
UNIT-II FMM-Flow Through Circular Conduits
 
247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt
247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt
247267395-1-Symmetric-and-distributed-shared-memory-architectures-ppt (1).ppt
 
Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...
Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...
Call for Papers - Educational Administration: Theory and Practice, E-ISSN: 21...
 
Porous Ceramics seminar and technical writing
Porous Ceramics seminar and technical writingPorous Ceramics seminar and technical writing
Porous Ceramics seminar and technical writing
 
AKTU Computer Networks notes --- Unit 3.pdf
AKTU Computer Networks notes ---  Unit 3.pdfAKTU Computer Networks notes ---  Unit 3.pdf
AKTU Computer Networks notes --- Unit 3.pdf
 
The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...
The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...
The Most Attractive Pune Call Girls Manchar 8250192130 Will You Miss This Cha...
 
Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...
Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...
Call Girls Pimpri Chinchwad Call Me 7737669865 Budget Friendly No Advance Boo...
 
Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...
Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...
Sheet Pile Wall Design and Construction: A Practical Guide for Civil Engineer...
 
(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service
(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service
(RIA) Call Girls Bhosari ( 7001035870 ) HI-Fi Pune Escorts Service
 
(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts
(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts
(MEERA) Dapodi Call Girls Just Call 7001035870 [ Cash on Delivery ] Pune Escorts
 
Call Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur Escorts
Call Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur EscortsCall Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur Escorts
Call Girls in Nagpur Suman Call 7001035870 Meet With Nagpur Escorts
 
MANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLS
MANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLSMANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLS
MANUFACTURING PROCESS-II UNIT-5 NC MACHINE TOOLS
 
Introduction to Multiple Access Protocol.pptx
Introduction to Multiple Access Protocol.pptxIntroduction to Multiple Access Protocol.pptx
Introduction to Multiple Access Protocol.pptx
 
OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...
OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...
OSVC_Meta-Data based Simulation Automation to overcome Verification Challenge...
 
College Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service Nashik
College Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service NashikCollege Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service Nashik
College Call Girls Nashik Nehal 7001305949 Independent Escort Service Nashik
 

Ch16_1_27_05.ppt

  • 1. 1 Enhanced Single-Loop Control Strategies 1. Cascade control 2. Time-delay compensation 3. Inferential control 4. Selective and override control 5. Nonlinear control 6. Adaptive control Chapter 16
  • 5. 5 Cascade Control • Distinguishing features: 1. Two FB controllers but only a single control valve (or other final control element). 2. Output signal of the "master" controller is the set-point for “slave" controller. 3. Two FB control loops are "nested" with the "slave" (or "secondary") control loop inside the "master" (or "primary") control loop. • Terminology: slave vs. master secondary vs. primary inner vs. outer Chapter 16
  • 7. 7 1 2 1 2 1 2 = hot oil temperature = fuel gas pressure = cold oil temperature (or cold oil flow rate) = supply pressure of gas fuel = measured value of hot oil temperature = measured value of fuel gas tem m m Y Y D D Y Y 1 1 2 2 perature = set point for = set point for sp sp Y Y Y Y Chapter 16 1 2 1 2 2 2 2 1 2 2 1 1 (16 5) 1 P d c v p m c c v p p m G G D G G G G G G G G G G Y    
  • 8. 8 Chapter 16 Example 16.1 Consider the block diagram in Fig. 16.4 with the following transfer functions:    1 2 1 2 2 1 5 4 1 1 4 1 2 1 1 1 0.05 0.2 3 1 v p p m m d d G G G s s s G G G G s           
  • 10. 10 Chapter 16 Example 16.2 Compare the set-point responses for a second-order process with a time delay (min) and without the delay. The transfer function is Assume and time constants in minutes. Use the following PI controllers. For min, while for min the controller gain must be reduced to meet stability requirements      16 18 ( ) 5 1 3 1 s p e G s s s       1 m v G G   0,   1 3.02 6.5 c K and   2     1 1.23, 7.0min . c K   
  • 11. 11 Chapter 16     1 1 2 16 19 sp E E Y Y Y Y Y        ' If the process model is perfect and the disturbance is zero, then 2 Y Y  and   1 16 20 sp E' Y Y    For this ideal case the controller responds to the error signal that would occur if not time were present. Assuming there is not model error the inner loop has the effective transfer function  , G G      16 21 1 * 1 c s c G P G E G G e        '
  • 12. 12 For no model error: By contrast, for conventional feedback control   * - s G= G G e   1 1 1 1                 c c * s c * s c c * s * sp c c G G G G e G G e G G Y Y G G e G G Chapter 16   * 16 23 1 * s c s sp c G G e Y Y G G e       
  • 15. 15 Chapter 16 Inferential Control • Problem: Controlled variable cannot be measured or has large sampling period. • Possible solutions: 1. Control a related variable (e.g., temperature instead of composition). 2. Inferential control: Control is based on an estimate of the controlled variable. • The estimate is based on available measurements. – Examples: empirical relation, Kalman filter • Modern term: soft sensor
  • 16. 16 Inferential Control with Fast and Slow Measured Variables Chapter 16
  • 17. 17 Selective Control Systems & Overrides • For every controlled variable, it is very desirable that there be at least one manipulated variable. • But for some applications, NC > NM where: NC = number of controlled variables NM = number of manipulated variables Chapter 16 • Solution: Use a selective control system or an override.
  • 18. 18 • Low selector: • High selector: Chapter 16 • Median selector: • The output, Z, is the median of an odd number of inputs
  • 19. 19 • multiple measurements • one controller • one final control element Chapter 16 Example: High Selector Control System
  • 20. 20 2 measurements, 2 controllers, 1 final control element Chapter 16
  • 21. 21 Overrides • An override is a special case of a selective control system • One of the inputs is a numerical value, a limit. • Used when it is desirable to limit the value of a signal (e.g., a controller output). • Override alternative for the sand/water slurry example? Chapter 16
  • 23. 23 Nonlinear Control Strategies • Most physical processes are nonlinear to some degree. Some are very nonlinear. Examples: pH, high purity distillation columns, chemical reactions with large heats of reaction. • However, linear control strategies (e.g., PID) can be effective if: 1. The nonlinearities are rather mild. or, 2. A highly nonlinear process usually operates over a narrow range of conditions. • For very nonlinear strategies, a nonlinear control strategy can provide significantly better control. • Two general classes of nonlinear control: 1. Enhancements of conventional, linear, feedback control 2. Model-based control strategies Reference: Henson & Seborg (Ed.), 1997 book. Chapter 16
  • 24. 24 Enhancements of Conventional Feedback Control We will consider three enhancements of conventional feedback control: 1. Nonlinear modifications of PID control 2. Nonlinear transformations of input or output variables 3. Controller parameter scheduling such as gain scheduling. Nonlinear Modifications of PID Control: 0(1 ( ) ) (16-26) c c K K a|e t |   Chapter 16 • Kc0 and a are constants, and e(t) is the error signal (e = ysp - y). • Also called, error squared controller. Question: Why not use • Example: level control in surge vessels. • One Example: nonlinear controller gain 2 ( ) instead of ( ) ( ) u e t u |e t |e t ?  
  • 25. 25 Nonlinear Transformations of Variables • Objective: Make the closed-loop system as linear as possible. (Why?) • Typical approach: transform an input or an output. Example: logarithmic transformation of a product composition in a high purity distillation column. (cf. McCabe-Thiele diagram) Chapter 16 where x*D denotes the transformed distillate composition. • Related approach: Define u or y to be combinations of several variables, based on physical considerations. Example: Continuous pH neutralization CVs: pH and liquid level, h MVs: acid and base flow rates, qA and qB • Conventional approach: single-loop controllers for pH and h. • Better approach: control pH by adjusting the ratio, qA / qB, and control h by adjusting their sum. Thus, u1 = qA / qB and u2 = qA / qB 1 (16-27) 1 * D D Dsp x x log x   
  • 26. 26 Gain Scheduling • Objective: Make the closed-loop system as linear as possible. • Basic Idea: Adjust the controller gain based on current measurements of a “scheduling variable”, e.g., u, y, or some other variable. Chapter 16 • Note: Requires knowledge about how the process gain changes with this measured variable.
  • 27. 27 Chapter 16 Examples of Gain Scheduling • Example 1. Titration curve for a strong acid-strong base neutralization. • Example 2. Once through boiler The open-loop step response are shown in Fig. 16.18 for two different feedwater flow rates. Fig. 16.18 Open-loop responses. • Proposed control strategy: Vary controller setting with w, the fraction of full-scale (100%) flow. (16-30) c c I I D D K wK , / w, / w,        • Compare with the IMC controller settings for Model H in Table 12.1: 1 2 ( ) , , , 1 2 2 2 s c I D c Ke G s K s K                        Model H :
  • 28. 28 Chapter 16 Adaptive Control • A general control strategy for control problems where the process or operating conditions can change significantly and unpredictably. Example: Catalyst decay, equipment fouling • Many different types of adaptive control strategies have been proposed. • Self-Tuning Control (STC): – A very well-known strategy and probably the most widely used adaptive control strategy. – Basic idea: STC is a model-based approach. As process conditions change, update the model parameters by using least squares estimation and recent u & y data. • Note: For predictable or measurable changes, use gain scheduling instead of adaptive control Reason: Gain scheduling is much easier to implement and less trouble prone.
  • 29. 29 Chapter 16 Block Diagram for Self-Tuning Control