KAZIMIERZ DUZINKIEWICZ
Zintegrowane sterowanie systemami zaopatrzenia w wodę pitną
Streszczenie
Optymalne ekonomicznie zaspokojenie w miastach bieżącego zapotrzebowania na wodę pitną tak, aby spełnione były wymagania jakości dostaw oraz jakości samej wody jest złożonym zadaniem. Zarówno aspekty aplikacyjne, jak i teoretyczne tego problemu są przedmiotem intensywnych prac prowadzanych w sektorach naukowych i przemysło­wych na całym świecie. Prace te finansowane są przez przemysł, komitety naukowe oraz Programy Ramowe Unii Europejskiej. Jest to problem interdyscyplinarny integru­jący wiedzę z systemów środowiskowych, technologii informacyjnych oraz sterowania systemami. Stał się on szczególnie ważny teraz, ze względu na pesymistyczne progno­zy odnoszące się do światowych zasobów wody i postępującą degradację jej jakości, będącą wynikiem, często mało przemyślanej, działalności człowieka. Dzisiaj już nie kwestionuje się stwierdzenia, że rozwiązanie tego problemu prowadzi przez zastosowa­nie zaawansowanych technologii systemów sterowania.
Tematem pracy jest synteza struktury oraz algorytmów sterowania systemami zaopatrzenia w wodę pitną w miastach, gdzie problemy jakości wody mają pierwszo­planowe znaczenie. Rozważane są zagadnienia sterowania hydrauliką i jakością wody.
Ze względu na zależność pomiędzy hydrauliką i jakością wody, te dwa aspekty traktowane są łącznie i uzyskiwane sterowanie optymalizujące jest w tym sensie zin­tegrowane. Istnienie dwóch różnych skal czasu w dynamice obiektu (dynamika pro­cesów jakości i hydrauliki wody) zostało efektywnie uwzględnione na drodze hie­rarchicznej strukturalizacji funkcjonalnej systemu sterowania wyróżniającej dwie warstwy: wolną (hydraulika i zgrubna jakość) i szybką (korekcja trajektorii jakości).
Podstawową technologią sterowania jest optymalizujące sterowanie predykcyjne. Konieczność spełnienia ograniczeń na wyjścia i stan w warunkach niepewnych zapo­trzebowań na wodę wymaga gwarancji dopuszczalności generowanych sterowań. Przedstawiony został nowy mechanizm krzepkiego, w sensie dopuszczalności, opty­malizującego sterowania predykcyjnego z przedziałowym modelem niepewności.
Złożoność dynamiki obiektu wymaga specjalnych modeli dla celów syntezy stero­wania w dolnej, szybkiej warstwie. Dyskretyzowanie opóźnień transportowych wpro­wadza dodatkową niepewność w tych modelach. Niepewność ta jest zbyt duża, aby można było wykorzystać te modele dla celów krzepkiego sterowania. Uzależnienie pa­rametrów tych modeli od punku pracy pozwala na zredukowanie niepewności i prowa-
11

              Tytuł: