<div>
	Среда визуальной разработки программ многомерных нечетких интервально-логических регуляторов</div>

Антипин Андрей Федорович, Антипина Евгения Викторовна

doi:10.17586/2226-1494-2023-23-5-1041-1049

2023 , ТОМ 23, НОМЕР 5 ( сентябрь-октябрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-5-1041-1049

УДК 681.5:004.4

Среда визуальной разработки программ многомерных нечетких интервально-логических регуляторов

Антипин А.Ф., Антипина Е.В.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Антипин А.Ф., Антипина Е.В. Среда визуальной разработки программ многомерных нечетких интервально-логических регуляторов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2023. Т. 23, № 5. С. 1041–1049. doi: 10.17586/2226-1494-2023-23-5-1041-1049

Аннотация

Введение. Рассмотрен подход к синтезу и разработке многомерных нечетких интервально-логических регуляторов в созданной среде визуального программирования, генерирующей программный код регуляторов для контроллеров Simatic S7-300 и S7-400. Метод. Многомерные интервально-логические регуляторы используют математический аппарат нечетких регуляторов со смешанной (трапециевидной и прямоугольной) функцией принадлежности µ, равной единице. Предложенная модификация регуляторов является авторской разработкой и предназначена для использования в системах управления с достаточно большим объемом продукционных правил, описывающих логику сложного технологического объекта без адекватной математической модели. Программное обеспечение среды визуальной разработки учитывает требования действующих редакций стандартов ГОСТ Р МЭК 61131-3 и 61131-7. Основные результаты. Представлен базовый вариант блок- схемы многомерного интервально-логического регулятора. Приведены схемы интерпретации непрерывных физических величин эквивалентной совокупностью термов. Сформулирован пропорциональный алгоритм деинтервализации. Показано, что синтез и программирование данной модификации нечетких регуляторов заключается в определении векторов термов входных и выходных непрерывных величин, а также взаимных связей между ними, составлении системы продукционных правил и выборе соответствующего алгоритма деинтервализации. Описан подход к разработке многомерных интервально-логических регуляторов при помощи специальных программных средств (редакторов и приложений), входящих в состав среды визуальной разработки. Обсуждение. Предложенный подход обеспечивает наглядное и быстрое создание функциональных блоков регуляторов для программируемых логических контроллеров Simatic S7-300 и S7-400. При этом имеется возможность анализа и симуляции работы системы продукционных правил и регуляторов в целом, что позволяет сократить сроки разработки и отладки систем управления на их основе.

Ключевые слова: нечеткий регулятор, среда визуальной разработки, редакторы, система продукционных правил, программное обеспечение

Благодарности. Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (код научной темы FZWU-2023-0002).

Список литературы

Филимонов А.Б., Филимонов Н.Б. Некоторые проблемные аспекты нечеткого ПИД регулирования // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19. № 12. С. 762–769. https://doi.org/10.17587/mau/19.762-769
Bykovtsev Y.A., Lokhin V.M. Estimation of the accuracy of a control system with a fuzzy pid controller based on the approximation of the static characteristic of the controller // Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. Т. 22. № 12. С. 619–624. https://doi.org/10.17587/mau.22.619-624
Kocian J., Koziorek J., Pokorný M. Implementation of fuzzy logic control based on PLC // Proc. of the IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA. 2011. P. 1–8. https://doi.org/10.1109/ETFA.2011.6059049
Бураков М.В., Коновалов А.С., Яковец О.Б. Эволюционный синтез нечетких регуляторов // Информационно-управляющие системы. 2015. № 6(79). С. 28–33. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.28
Игнатьев В.В., Соловьев В.В. Метод синтеза нечетких регуляторов на основе кластеризации // Программные продукты и системы. 2021. Т. 34. № 4. С. 597–607. https://doi.org/10.15827/0236-235X.136.597-607
Богачёв И.С., Коломыцев В.Г. Методика настройки нечёткого регулятора с нелинейной характеристикой P-типа средствами Matlab // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 11-1. С. 9–14. https://doi.org/10.17513/snt.38330
Buriboev A., Kang H.K., Ko M.-C., Oh R., Abduvaitov A., Jeon H.S. Application of fuzzy logic for problems of evaluating states of a computing system // Applied Sciences. 2019. V. 9. N 15. P. 3021. https://doi.org/10.3390/app9153021
Dumitrescu C., Ciotirnae P., Vizitiu C. Fuzzy logic for intelligent control system using soft computing applications // Sensors. 2021. V. 21. N 8. P. 2617. https://doi.org/10.3390/s21082617
Усков А.А., Лаврушин В.М. Системы управления с нечеткими супервизорными ПИД-регуляторами // Информационные технологии моделирования и управления. 2015. Т. 93. № 3. С. 279–285.
Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления. Теория и практика: учебноепособие. М.: Радиотехника, 2009. 388 с.
Пегат А. Нечёткое моделирование и управление. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 798 с.
Bobyr M.V., Emelyanov S.G. A nonlinear method of learning neuro-fuzzy models for dynamic control systems // Applied Soft Computing. 2020. V. 8. P. 106030. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2019.106030
Bobyr M.V., Milostnaya N.A., Kulabuhov S.A. A method of defuzzification based on the approach of areas' ratio // Applied Soft Computing. 2017. V. 59. P. 19–32. https://doi.org/10.1016/j.asoc.2017.05.040
Karakuzu C., Karakaya F., Çavuşlu M.A. FPGA implementation of neuro-fuzzy system with improved PSO learning // Neural Networks. 2016. V. 76. P. 128–140. https://doi.org/10.1016/j.neunet.2016.02.004
Антипин А.Ф. Особенности программной реализации многомерных логических регуляторов с переменными в виде совокупности аргументов двузначной логики // Автоматизация и современные технологии. 2014. № 2. С. 30–36.
Антипин А.Ф. Особенности настройки взаимосвязей и составления системы продукционных правил в интервально-логическом регуляторе // Информационные системы и технологии. 2015. № 1(87). С. 5–13.
Антипин А.Ф. Об оценке программ контроллеров с программируемой логикой // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2018. № 11. С. 41–46. https://doi.org/10.30713/0132-2222-2018-11-41-46

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