ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЧЕТКИХ РЕГУЛЯТОРОВ НА ПРИМЕРЕ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Предпосылкой к использованию методов интеллектуального управления, в том числе алгоритмов нечеткой (фаззи-) логики, служит происходящее во всех отраслях промышленности усложнение технических систем, параметры которых в процессе эксплуатации могут изменяться в довольно широких пределах. В работе приводится сравнительный анализ основных типов нечетких регуляторов прямого действия на примере системы управления скоростью вращения двигателя в электроприводе постоянного тока. Показаны характерные особенности построения данных типов нечетких регуляторов, с помощью имитационного моделирования приводится их сравнение с традиционным ПИ-регулятором, в том числе и в условиях неопределенности, выраженной в изменении приведенного момента инерции вала двигателя. В результате делается вывод о целесообразности использования нечеткого регулятора ПИД-типа. Приведенные в работе характерные особенности нечетких регуляторов могут быть обобщены как на более сложные системы управления электроприводами, так и на другие нелинейные системы, где требуется поддержание какого-либо параметра в заданном диапазоне.

1. Ang K.H., Chong G., Li Y. PID control system analysis, design, and technology // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2005. V. 13. N 4. P. 559–576. doi: 10.1109/TCST.2005.847331
2. Quevedo J., Escobet T. Digital control: past, present and future of PID control // Proc. IFAC Workshop. Terrassa, Spain, 2000.
3. Ziegler J.G., Nichols N.B. Optimum settings for automatic controllers // Trans. ASME. 1942. V. 64. P. 759–768.
4. Демидова Г.Л., Ловлин С.Ю., Цветкова М.Х. Синтез следящего электропривода азимутальной оси телескопа с эталонной моделью в контуре положения // Вестник ИГЭУ. 2011. № 2. С. 77–81.
5. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления / Под ред. Н.Д. Егупова. 2-е изд. М.: МГТУ, 2002. 744 с.
6. Гостев В.И. Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления. Киев: Радиоаматор, 2008. 972 с.
7. Sheng O., Haishan L., Guoying L., Guohui Z., Xing Z., Qingzhen W. A fuzzy PI speed controller based on feedback compensation strategy for PMSM // International Journal of Advanced Computer Science and Applications. 2015. V. 6. N 5. P. 49–54.
8. Амосов О.С., Амосова Л.Н., Иванов С.Н. Синтез оптимальных систем управления электромеханическим теплогенерирующим комплексом с использованием нечетких систем // Информатика и системы управления. 2009. № 1(19). С. 73–83.
9. Хижняков Ю.Н., Южаков А.А. Нейро-нечеткий регулятор напряжения объекта управления // Известия вузов. Приборостроение. 2011. Т. 54. № 12. C. 51–56.
10. Усольцев А.А., Смирнов Н.А. Нечеткий регулятор в системе управления следящим электроприводом с ограничением по скорости // Вестник ИГЭУ. 2011. № 3. С. 27–32.
11. Лукичев Д.В., Демидова Г.Л. Нечеткая система управления позиционным следящим электроприводом опорно-поворотных устройств с нежесткими осями // Вестник ИГЭУ. 2013. № 6. С. 60–64.
12. Куприянчик Д.В., Денисов К.М., Лукичев Д.В., Жданов И.Н. Аппаратная реализация алгоритмов нечеткой логики в структуре учебного лабораторного комплекса // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2006. № 33. С. 169–173.
13. Derugo P., Szabat K. Implementation of the low computational cost fuzzy PID controller for two-mass drive system // Proc. 16th Int. Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC). Antalya, Turkey, 2014. P. 564–568. doi: 10.1109/EPEPEMC.2014.6980554
14. Kaminski M., Szabat K. Neuro-fuzzy state space controller for drive with elastic joint // Proc. 11th IEEE Int. Conf. on Power Electronics and Drive Systems. Sydney, Australia, 2015. P. 373–378. doi: 10.1109/PEDS.2015.7203559
15. Lukichev D.V., Demidova G.L, Brock S. Fuzzy adaptive PID control for two-mass servo-drive system with elasticity and friction // Proc. 2nd IEEE Int. Conf. on Cybernetics (CYBCONF). Gdynia, Poland, 2015. P. 443–448. doi: 10.1109/CYBConf.2015.7175975
16. Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2001. 704 с.
17. Усков А.А. Системы с нечеткими моделями объектов управления. Смоленск, 2013. 153 с.
 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License