Побудована система автоматичного керування з нечітким адаптуючим пристроєм параметрів налаштування ПІ-регулятора в умовах нестаціонарності параметрів моделі об'єкта керування. Виконано математичне моделювання спроектованої системи, проведене дослідження для різних станів об'єкта. Застосування нечіткого адаптуючого пристрою дозволяє забезпечити високу якість функціонування системи при необхідному запасі стійкості в умовах параметричної нестаціонарності досліджуваного об'єктаКлючові слова: нечітка логіка, нестаціонарність, адаптивна система, запас стійкості, система керування, робастність Построена система автоматического управления с нечетким адаптирующим устройством параметров настройки ПИ-регулятора в условиях нестационарности параметров модели объекта управления. Выполнено математическое моделирование спроектированной системы, проведено исследование для различных состояний объекта. Применение нечеткого адаптирующего устройства позволяет обеспечить высокое качество функционирования системы при необходимом запасе устойчивости в условиях параметрической нестационарности исследуемого объектаКлючевые слова: нечеткая логика, нестационарность, адаптивная система, запас устойчивости, система управления, робастность UDC 681.516.75

No abstract

Purpose. Parametric non-stationarity is quite common in traditional energy facilities that use the combustion of different types of organic fuel. However, even defining the boundaries of such instability for working equipment, in many cases, becomes almost impossible. At the same time, the main task remains to ensure a stable mode of operation and preferably in an optimal mode in terms of energy efficiency. The purpose of the study is to analyze the principle of operation of a fuzzy controller, as well as to use fuzzy logic in the construction of non-standard regulators to control non-stationary technological objects. Method. The algorithm for fuzzy correction device synthesis for the controller consists of the following steps: identification of the control object, customization of the traditional controller, compilation of a rule base based on the research results. Two separate databases were built for allow simultaneous and independent change of two controller parameters. The error signal and the derivative of the error signal are selected for the input signals of the fuzzy controllers corresponding to them. Results. The fuzzy controller is more likely to overcome perturbations in the control system when the oscillation capacity of the control object increases. This feature makes the control system several times faster and reduces the maximum dynamic emission. In particularly critical conditions, a fixed adjustment of the PI controller can cause the control system loses stability. The results obtained from modeling of the work of the dynamic corrector prove that the dynamic corrector of the PI controller based on fuzzy logic provides better regulation, shorter adjustment time, faster overcoming perturbations, and reduces the maximum dynamic error. Scientific novelty. The proposed technique for adjusting the fuzzy dynamic corrector reduces the oscillatory capacity of the system and allows it to be stable in all critical states of the object. Practical importance. The introduction of the dynamic corrector improves, and in some cases dramatically changes the transition process. The application of fuzzy logic leads to an improvement in the quality of regulation in conditions of parametric non-stationarity of the object.

Удосконалення систем електрозабезпечення автономних об'єктів на сьогодні є важливою науково-технічною проблемою, причому не тільки з точки зору покращення масоенергетичних показників, але й забезпечення заданих характеристик функціонування в умовах впливу координатно-параметричних збурень, а саме покращення багатофункціональності, інваріантності, адаптивності та робастності. Розглянуто методологічний підхід щодо синтезу систем керування об'єктами із запізненням, який поєднує керування об'єктом за допомогою традиційних регулюючих органів та активного впливу на параметри об'єкта з метою керування математичним оператором самого об'єкта. Розроблено процедуру системного проектування систем керування із запізненням на основі Н ∞-теорії керування. Аналогічно формулюється квазіН ∞-предиктор Сміта, який реалізується в контурі зворотного зв'язку та може бути значно спрощений. Бібл. 11, рис. 3. Ключові слова: інваріантні перетворювачі, адаптивні системи керування, предиктор Сміта. Вступ. Створення ефективних систем електрозабезпечення (СЕЗ) автономних об`єктів (АО) на сьогодні є важливою науково-технічною проблемою. Це обумовлено прогресом, досягнутим у розробці АО щодо реалізації необхідних виробничих та інформаційних процесів. Потреба у високоефективних СЕЗ пов'язана, перш за все, з розробкою та створенням автоматизованих АО: систем відтворення та підсилення інформації, телекерованих автономних аерокосмічних та глибоководних комплексів, а саме безпілотних та космічних апаратів, автоматизованих зондів, робототехнічних комплексів, автоматизованих систем телекомунікацій, радіонавігації та гідроакустики. На сучасному рівні розвитку СЕЗ особливого значення набувають не тільки завдання покращення їх масоенергетичних показників, але й забезпечення заданих характеристик функціонування в умовах впливу координатно-параметричних збурень [1, 2], а саме покращення багатофункціональності, інваріантності, адаптивності та робастності [3, 4]. Це стосується і перетворювальних систем (ПС), які поєднують функції формування високоякісної вихідної напруги та широкодіапазонного регулювання (стабілізації) її параметрів, що забезпечує високі енергетичні та динамічні показники [4]. В основі проектування багатьох систем керування перетворювальними комплексами є лінеаризована математична модель руху об'єкта керування (ОК) відносно завданої траєкторії. Це означає, що нелінійні характеристики такого об'єкта можливо лінеаризувати відносно деяких бажаних рухів; нестаціонарність об'єкта, тобто зміна його динамічних властивостей за часом незначна та нею можливо знехтувати. Проте лінеаризація системи не завжди можлива, пов'язана з обмеженнями, які накладаються на рух системи, що ускладнює можливість виявляти та використовувати надто ефективний засіб керування об'єктом-цілеспрямована зміна параметрів об'єкту в процесі його роботи. Мова йде про поєднання керування об'єктом за допомогою традиційних регулюючих органів та активного впливу на параметри об'єкта з метою керування математичним оператором самого об'єкта як ланки системи керування. Таке поєднання обу...

FUZZY-LOGIC КОНТРОЛЕР ДЛЯ КЕРУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ОБ'ЄКТАМИПроблематика. Нечітка логіка надає широкі можливості до застосування і дає змогу виводити бази знань та експертні системи нового типу, які здатні пам'ятати і обробляти неточну інформацію. До того ж системи з нечіткою логікою застосовуються в автоматичних системах різного призначення. Однак апарат теорії нечітких множин є нетривіальним для реалізації та вимагає чіткого розуміння процесу і коректності задання правил. Мета дослідження. Метою дослідження є аналіз математичних методів при проектуванні та налагодженні регуляторів на базі нечіткої логіки. Методика реалізації. Алгоритм синтезу нечіткого логічного регулятора складається із 4 етапів: фазифікації, опису нечітких правил, за допомогою яких проходить вибір керуючого впливу, агрегації та дефазифікації. За основу дослідження був взятий газотурбінний двигун, який являє собою складну термодинамічну систему. Було використано 3 терми для опису вхідних та вихідних логічних змінних. Вхідною змінною є величина помилки між діючою та необхідною частотами обертання силової турбіни, а вихідноювеличина необхідної похідної частоти обертання ротора турбокомпресора. Результатом проведеного синтезу стає нечіткий пропорційний регулятор (П-регулятор), визначений як статичний з нелінійним коефіцієнтом підсилення. Результати дослідження. Отримані результати моделювання доводять, що нечіткий П-регулятор забезпечує достатній запас стійкості, високу статичну точність і аперіодичний перехідний процес, що є суттєвими перевагами при роботі газотурбінного двигуна, оскільки коливальність процесу може призвести до порушення роботи ротора та виведення його з ладу. Висновки. Введення нечіткого логічного пристрою П-типу кардинально змінює перехідний процес до аперіодичного типу із плавним пуском. Складена нечітка база правил підвищує швидкодію системи на 43 %, збільшуючи статичну точність у 10 разів, та зовсім анулює перерегулювання. Застосування нечітких регуляторів приводить до збільшення якості регулювання в умовах неможливості використання традиційних регуляторів. Ключові слова: нечітка логіка; fuzzy-контролер; система керування.