МОДЕЛЮВАННЯ ТА АНАЛІЗ ЯКОСТІ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ В НЕЧІТКИХ СИСТЕМАХ УПРАВЛІННЯ ЕЛЕКТРОПРИВОДОМ

R. Pantyeyev

doi:10.37203/kibit.2020.43.08

R. Pantyeyev Kiev Institute of Business and Technology https://orcid.org/0000-0003-4707-4608

DOI: https://doi.org/10.37203/kibit.2020.43.08

Ключові слова: нечітка логіка, система автоматичного керування, похибка, зворотній зв’язок, електромеханічна система, адаптивне керування

Анотація

Розглядаються методи використання нечіткої логіки для вирішення задач керування електромеханічними системами. Як засіб для підвищення якості функціонування автоматизованих електромеханічних систем використовується один з сучасних принципів автоматичного управління - адаптивне управління, що реалізується за допомогою інтелектуальних технологій формування адаптивних алгоритмів регулювання та управління, а саме технологій нечіткого управління (Fuzzy-control). Побудовано дві моделі систем управління: класична двоконтурна система стабілізації швидкості обертання двигун постійного струму - керований випрямляч з пропорційно-інтегральним регулятором і система стабілізації системи двигун постійного струму-керований випрямляч на основі нечіткого регулятора швидкості. Моделювання систем стабілізації і подальший аналіз перехідних процесів здійснювався за допомогою середовища моделювання Matlab Simulink. Після проведення необхідних математичних розрахунків і вибору найбільш оптимальних передавальних функцій, для кожного елемента була розроблена повна функціональна схема класичної двухконтурной системи стабілізації швидкості досліджуваної системи двигун постійного струму – керований випрямляч. Проводиться порівняльний аналіз основних показників якості перехідного процесу для класичної і нечіткої систем управління з метою виявлення переваг і недоліків останньої. Досліджуються дві системи керування: класична двоконтурна система стабілізації швидкості обертання з пропорційно-інтегральним регулятором і система стабілізації на основі нечіткого регулятора швидкості. Моделювання систем стабілізації і подальший аналіз перехідних процесів здійснюється у середовищі моделювання Matlab Simulink з використанням блоку інтелектуального керування Fuzzy Control Toolbox.

Посилання

1. Makarov I.M., Loxy`na V.M., Man`ko S.V., Romanov M.P. (2006). Shtuchny`j intelekt i intelektual`ni sy`stemy` upravlinnya. Viddilennya inform. texnologij i obch. sy`stem RAN. Moscow. Nauka.
2. Zajcev A.Y`., G.L. Muravjov, V.L. Stashnov Zastosuvannya nechitky`x sy`stem upravlinnya v elektropry`vodax.. Available at: www.electro.nizniy.ru// papers / 4 / 00407.html.
3. Kaby`lbekova V.V., Kulaxmetov R.F., Nadyeyev A.I. ( 2009). Nechitki sy`stemy` upravlinnya ty`ry`storny`my` elektropry`vodamy`. Datchy`ky` i sy`stemy`.№5. S. 37-39.
4. Bohuta O.S. Rozrobka strukturnoi matematychnoi modeli elektropryvodu pidiomnoho prystroiu krana-manipuliatora // Mizhnarodnyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal molodykh uchenykh, aspirantiv ta studentiv «Suchasni problemy elektroenerhotekhniky ta avtomatyky», 2019. 5 s.
5. Tolochko O.I. Navchalnyi posibnyk z dystsypliny «Modeliuvannia ta analiz elektromekhanichnykh system v MATLAB». Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho (elektronne merezhne navchalne vydannia), 2019. – 298 s.
6. Bovkunovych V.S., Burmelov O.O. Obmezhennia strumu i napruhy statora v systemi tryzonnoho rehuliuvannia shvydkosti dvyhuna z postiinymy mahnitamy pry vykorystanni optymalnykh stratehii keruvannia // PSE Tekhnichna elektrodynamika, 2018, №5. – S. 61-64. (Scopus). Current and voltage stator limitation in three-zone speed control system of motor with permanent magnets using optimal control strategies Tekhnichna Elektrodynamika 2018-08-16 | journal-article DOI: 10.15407/techned2018.05.061
7. Terebiichuk S.V. Doslidzhennia astatychnykh za navantazhenniam system rehuliuvannia shvydkosti // Mizhnarodnyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal molodykh uchenykh, aspirantiv ta studentiv «Suchasni problemy elektroenerhotekhniky ta avtomatyky», 2017. – S. 509-514.
8. Bereziuk Ye.Iu. Parametrychnyi syntez systemy pidporiadkovanoho rehuliuvannia polozhennia ta studentiv // Mizhnarodnyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal molodykh uchenykh, aspirantiv ta studentiv «Suchasni problemy elektroenerhotekhniky ta avtomatyky», 2017. – S. 460-463.
9. El Khamdauy Muad. Analyz statycheskykh kharakterystyk asynkhronnoho dvyhatelia pry pytanyy eho ot ustroistva plavnoho puska shvydkosti // Mizhnarodnyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal molodykh uchenykh, aspirantiv ta studentiv «Suchasni problemy elektroenerhotekhniky ta avtomatyky», 2017. – S. 468-473.
10. Sopiha M.V. Strukturna realizatsiia systemy tryzonnoho rehuliuvannia shvydkosti synkhronnoho dvyhuna z postiinymy mahnitamy pry vykorystanni optymalnykh stratehii keruvannia // Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho universytetu. – 2017, №5. – S. 101-107 (8 s.). ISSN 1997-9266.
11. Stiazhkin V.P., Ryzhkov O.P. Doslidzhennia protsesiv rukhu mekhanizmiv mostovoho kranu pry yikh odnochasnii roboti metodom matematychnoho modeliuvannia z vykorystanniam virtualnykh mekhanichnykh blokiv biblioteky Simmechanics paketu Matlab // Visnyk NTU «KhPI». Problemy avtomatyzovanoho elektropryvoda. Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist – Kharkiv: NTU «KhPI», 2017, vyp. 27 (1249). – S.48-52.
12. Kondratenko I.P. Shliakhy pobudovy systemy avtomatychnoho keruvannia kranom-manipuliatorom // Avtomatyka-2017: XXIV mizhnarodna konferentsiia z avtomatychnoho upravlinnia, m. Kyiv, Ukraina, 13-15 veresnia 2017 r.: tezy konferentsii. – S.104-105.
13. Romanchuk A.O. Osoblyvosti virtualnoho fizychnoho modeliuvannia mekhanichnykh obiektiv z vykorystanniam blokiv biblioteky SimMechanics // Mizhnarodnyi naukovo-tekhnichnyi zhurnal molodykh uchenykh, aspirantiv ta studentiv «Suchasni problemy elektroenerhotekhniky ta avtomatyky», 2016. – S. 276-282.
14. Bazhutyn D.V. Hashenye kolebanyi peremeshchaemыkh mostovыmy kranamy hruzov pry peremennoi dlyne kanata // Zavalyshynskye chtenyia16. – SPb.: HUAP (Sankt-Peterburhskyi hosudarstvennыi unyversytet aэrokosmycheskoho pryborostroenyia), 2016. – S. 250-255.
15. Chornyi O.P., Tytiuk V.K. Matematychni modeli ta osoblyvosti chyselnykh rozrakhunkiv dynamiky elektropryvodiv z asynkhronnymy dvyhunamy: monohrafiia. – Kremenchuk: PP Shcherbatykh O.V., 2016. – 299 s. Rekomendovano do vydannia vchenoiu radoiu Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu im. M. Ostrohradskoho (protokol №1 vid 25.10.13 r.)
16. Tolochko O.I. Rozrobka modelei skladnykh elektromekhanichnykh system v seredovyshchi paketa MATLAB z vykorystanniam blokiv dodatku virtualnoho fizychnoho modeliuvannia SIMSCAPE // Visnyk NTU «KhPI». Problemy avtomatyzovanoho elektropryvoda. – Kharkiv: NTU «KhPI», 2015, 12 (1121). – S.118-123.
17. Buhrovyi A.A. Polipshennia dynamiky system elektropryvodu na bazi synkhronnoho dvyhuna z postiinymy mahnitamy pry vykorystanni optymalnykh stratehii keruvannia // Tekhnichna elektrodynamika, 2016, №5. – S. 35-37 (Scopus). DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.05.035