Estimation of Variance Reduction Opportunities Through Cascade Control

Authors


  • A shorter version of this article was presented at the DYCOPS 2004 Meeting, USA, July 2004.

Abstract

We describe an approach that is useful in deciding if significant benefits, in terms of control loop performance index (through variability reduction), will be achieved by a change in control loop configuration from simple feedback (SFB) to cascade control. The problem is considered in a stochastic setting and solved using the variance decomposition technique. The proposed methodology requires only routine operating data from an existing simple feedback control loop and knowledge of the process delays. Several simulation examples and one experimental case study exemplify the utility of this approach.

Abstract

La méthode décrite dans ce travail est utile pour décider si des avantages importants en termes d'indice de performance de la boucle de contrôle (par réduction de la variabilité) peuvent être obtenus par un changement de la configuration de la boucle de contrôle pour passer d'une rétroaction simple (SFB) à un contrôle en cascade. Le problème est considéré dans un cadre stochastique et résolu par une technique de décomposition en variance. La méthodologie proposée ne requiert que des données opératoires de routine pour une boucle de contrôle à rétroaction simple et de connaître les délais de procédé. Plusieurs exemples de simulation et une étude de cas expérimentale illustrent l'utilité de cette approche.

Ancillary