Development of adaptive fuzzy-logic device for control under conditions of parametric non-stationarity

Штіфзон, О. Й.; Новіков, П. В.; Bahan, Taras G.

doi:10.15587/1729-4061.2018.121749

Cited by 4 publications

(3 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…A possible direction of further research is the use of schemes and algorithms described in [13,15]. However, this will require, first of all, addressing the issue of filtering measurable technological parameters that are planned to be used for adaptation.…”

Section: Discussion Of Results Of the Functioning Of Control Systems ...mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Selecting a method for the parametric adaptation of pi-controller in the control systems of boiler assemblies at thermal power stations with supercritical parameters

Новіков

Штіфзон

Бунке

et al. 2022

EEJET

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

In the context of the growing share of renewable energy sources, the role of thermal power plants (TPPs) as means of balancing the daily power demand curve is increasing. During the day, the load on working units varies widely. Boiler assemblies of these power units undergo changes in their dynamic characteristics when the load changes. Control systems must, regardless of the mode of operation, meet requirements for the quality of operation. This paper has analyzed the latest research and advancements in the field of synthesis of adaptive and robust control systems for inertial contours of direct-flow boiler assemblies. It reports a model of the section of a water-steam flow path, which takes into consideration changes in the dynamic characteristics of the section when changing the load of the power unit. A model of the temperature control system for a boiler assembly has been built involving a tabular method for adjusting the PI-controller parameters. Alternative methods for the adaptation of parameters were proposed. The resulting expressions demonstrate a piecewise-linear approximation of parameter changes depending on the load. In addition, an adaptation unit based on fuzzy logic were suggested. Static characteristics of the adaptation units for PI-controller parameters depending on the load of the power unit were defined. Based on computer modeling, a comparative analysis of the quality indicators of the functioning of the designed control systems was carried out. A method for estimating the stability of systems with adaptation of adjustment parameters was proposed. Based on the static characteristics of the pairs of settings of the PI-controller and the parameters of the control object for each load value at the predefined discreteness, stability reserves were calculated for gain and phase. The results reported here indicate the advantages of a control system with the adaptation of controller parameters based on piecewise-linear dependences

show abstract

Section: Discussion Of Results Of the Functioning Of Control Systems ...mentioning

confidence: 99%

“…The differential component remains stable. A similar version of the controller is considered in article [13]. The adaptation unit in it also works based on fuzzy logic.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Selecting a method for the parametric adaptation of pi-controller in the control systems of boiler assemblies at thermal power stations with supercritical parameters

Новіков

Штіфзон

Бунке

et al. 2022

EEJET

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…У НЛР П-типу використано 3 терми для опису вхідних та вихідних логічних змінних [10]. Вхідною змінною є величина помилки між діючою та необхідною частотами обертання СТ Ступінь приналежності чітких значень до термів N і P визначається сигмоїдною функцією приналежності, яка описується виразом вигляду…”

Section: синтез нечіткого логічного регулятораunclassified

Fuzzy-Logic Controller for Technological Objects Management

Bahan

Kuzin

2019

KPI SN

View full text Add to dashboard Cite

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.

show abstract

Двоканальний Нечіткий Контролер Для Регулювання Технологічних Параметрів В Умовах Нестаціонарності Динамічних Характеристик Об’єкта Керування

Ковриго¹,

Новіков²

2019

ATBP

View full text Add to dashboard Cite

Розглянуто схему системи автоматичного керування з двоканальним нечітким контролером при регулюванні технологічних параметрів в умовах нестаціонарності динамічних характеристик об’єкта керування. Актуальність даного дослідження полягає у використанні більш складних структур керування, коли необхідно добитися малих відхилень показників якості керування за умов зміни параметрів моделі керування. Застосування схем з предикторами і алгоритмами адаптації обмежене на об’єкта теплоенергетики, зокрема прямоточних котлоагрегатах. Як вдосконалення існуючих систем розповсюдженим підходом є реалізація ПІД-алгоритму регулювання за допомогою нечіткого регулятора, а потім за рахунок підбору функцій належності і побудови бази правил відбувається вдосконалення алгоритму регулювання. На відміну від описаної схеми, в основі побудови двоканального нечіткого контролера лежить не ПІД-закон, а знання і досвід оператора при регулюванні технологічного параметра в ручному режимі. Визначені діапазони вхідних і вихідних змінних fuzzy-контролера. На основі експертних знань і аналізу дій оператора укладено базу правил для блоків нечіткої логіки. Виконано математичне моделювання спроектованої системи. Проведено порівняння одноконтурної системи при незмінних налаштуваннях регулятора і двоканального нечіткого контролера для різних режимів роботи об’єкта, що визначаються змінним навантаженням енергоблоку ТЕС. Розраховано показники якості функціонування обох систем. Застосування двоканального нечіткого контролера забезпечує сталість показників якості функціонування системи автоматичного регулювання. При цьому забезпечується робастність системи автоматичного регулювання за стійкістю в умовах параметричної нестаціонарності досліджуваного об’єкта.

show abstract

Development of adaptive fuzzy-logic device for control under conditions of parametric non-stationarity

Cited by 4 publications

References 5 publications

Selecting a method for the parametric adaptation of pi-controller in the control systems of boiler assemblies at thermal power stations with supercritical parameters

Selecting a method for the parametric adaptation of pi-controller in the control systems of boiler assemblies at thermal power stations with supercritical parameters

Fuzzy-Logic Controller for Technological Objects Management

Двоканальний Нечіткий Контролер Для Регулювання Технологічних Параметрів В Умовах Нестаціонарності Динамічних Характеристик Об’єкта Керування

Contact Info

Product

Resources

About