The use of the Scilab software with a RTAI extension for prototyping a temperature controller of the thermal biomass processing installation

The objective of the paper was to design and test various variants of the thermal biomass processing controllers. The process took place in a batch reactor consisting of a metal chamber into which thermal energy was supplied through a diaphgram with the use of a 2 kW power ceramic band heater. The chamber of the reactor along with the heater was thermally insulated. A classic solution of a PID controller and its variety - a robust PID controller, resistant to the object parameters fluctuations was selected for tests. The Linux Debian system and the SciCosLab environment, consisting of graphic SciCos environment were used for the operation of the stand. The system kernel was modified for operation in real time through a RTAI module (Real Time Application Interface). Analysis of the results shows that, a robust controller ensures better quality, which besides a shorter time of response, behaves better in case of the object parameters fluctuations.

Celem pracy było zaprojektowanie i przetestowanie różnych wariantów sterowników procesu termicznego przetwarzania biomasy. Proces odbywał się w reaktorze wsadowym składającym się z metalowej komory do której poprzez przeponę dostarczana była energia cieplna za pomocą grzałki ceramicznej opaskowej o mocy 2kW. Komora reaktora wraz z opasującą ją grzałką była zaizolowana termicznie. Do testów wybrano klasyczne rozwiązanie regulatora PID oraz jego uodpornioną na zmiany parametrów obiektu odmianę – regulator odporny PID. Do obsługi stanowiska, wykorzystano system Linux Debian oraz środowisko SciCosLab, w którego skład wchodzi środowisko graficzne SciCos. Jądro systemu zostało zmodyfikowane do pracy w czasie rzeczywistym poprzez moduł RTAI (Real Time Application Interface). Analiza wyników wskazuje, iż lepszą jakość regulacji zapewnia regulator odporny, który poza szybszym czasem odpowiedzi, lepiej się zachowuje w przypadku zmian parametrów obiektu.