Preview

Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie

Advanced search

Robust Control of Non-Deterministic Object Using Multilevel Feedback

Abstract

Robust control of non-deterministic object (NO) is an urgent task, and there are different approaches to its solution. The paper considers an introduction of fuzzy feedback in the control loop of NO. The value of the feedback coefficient may range from logic zero (the gap feedback) to logic one. Process of increasing the oscillation in the control loop (NO) is controlled by the frequency of oscillation index. The numerical value of the frequency of oscillation index sets parameters of a "forbidden" circle, which includes the "dangerous" point with coordinates -1, j0. Changes in frequency response of NO will be countered by changing the parameters of a "forbidden" circle. In the control loop of the NO we introduce an adaptive nonlinear approximator (regulator). The controller is implemented on the basis of an adaptive neural fuzzificator and unit activation functions block. Activation function (sigmoidal unbalanced function) strengthen "weak" and weakening "strong" signals at the input. Adaptation of neural fuzzificator performed using neuron feedback with sequential learning. Control algorithm feedback coefficient is made on the basis of multilevel relay element (MRE). MRE controlled by duty cycle, proportional to the difference between the signals of the current and minimum values of the frequency of oscillation index. In the control loop of MO desired dynamics is provided by the adaptive fuzzy control, and stability - by fuzzy feedback. The main conclusions are the following: adaptive fuzzy controller to control the MO using neural technology is developed; control algorithm of fuzzy feedback control loop of NO is developed.

About the Authors

Yu. N. Khizhnyakov
Perm State Technical University
Russian Federation


A. A. Yuazhakov
Perm State Technical University
Russian Federation


References

1. Москалев А. Г. Автоматическое регулирование режима электрической системы по частоте и активной мощности. М.-Л.: ГЭИ, 1960. 239 с.

2. Хижняков Ю. Н. Комбинированный метод управления параллельной работой генераторов переменного тока. Пермь: изд. Перм. гос. техн. ун-та, 1999. 144 с.

3. Хижняков Ю. Н., Южаков А. А. Адаптивное связанное управление ТВД с применением нейронной технологии // Известия вузов. Электромеханика. 2014. № 4. С. 35-39.

4. Борисов В. В., Круглов В. В., Федулов А. С. Нечеткие модели и сети. М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 284 с.

5. Кудинов Ю. И., Кудинов И. Ю. Устойчивость нечетких автоматных и реляционных динамических систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. № 6. С. 2-12.

6. Кудинов Ю. И., Кудинов И. Ю. Устойчивость нечетких динамических продукционных систем // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. № 7. С. 6-19.

7. Ziegler J. G., Nichols N. B. Optimum settrings for automatic controllers // Trans. ASME. 1942. V. 64. P. 759-768.

8. Chien K. L., Hrones J. A., Reswick J. B. On automatic control of generalized passive systems // Trans. ASME. 74. P. 175-185.

9. Ротач В. Я. Теория автоматического управления. Учеб. для вузов. М.: Издательство МЭИ, 2004. 400 с.

10. Бобко В. Д., Золотухин Ю. Н., Нестеров А. А. Оптимальная траектория как основа построения базы знаний нечеткого логического контроллера // РОИ-98. Распределенная обработка информации. Тр. шестого междунар. семинара. Новосибирск, Сибирское отделение РАН, 1998. С. 290-294.

11. Хижняков Ю. Н. Релейно-импульсное преобразование и его применение // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2010. № 2. С. 112-114.

12. Харитонов В. Л., Хинричсен Д. Устойчивость вложенных семейств полиномов // Автоматика и телемеханика. 1997. № 3. С. 81-92.

13. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление (пер. с англ.) М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009. 798 с.

14. Андриевская Н. В., Леготкина Т. С., Хижняков Ю. Н. К вопросу статической устойчивости в системах нечеткого управления объектами // Матер. конф. "Управление в технических, эргодических, организационных и сетевых системах" (УТЭОСС-2012). Санкт-Петербург, 2012.

15. Андриевская Н. В., Хижняков Ю. Н. Исследование устойчивости нечеткого управления объектами // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2013. № 11. С. 7-11.

16. Хижняков Ю. Н. Теория многопозиционного релейного регулирования и ее приложение. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь, 1999. 99 с.

17. Хижняков Ю. Н. Нечеткое, нейронное и гибридное управление: учеб. пособ. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. 303 с.

18. Хижняков Ю. Н. Алгоритмы нечеткого, нейронного и нейро-нечеткого управления в системах реального времени: учеб. пособ. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. 156 с.

19. Леготкина Т. С., Данилова С. А. Методы идентификации систем: учеб. пособие. Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. 123 с.


Review

For citations:


Khizhnyakov Yu.N., Yuazhakov A.A. Robust Control of Non-Deterministic Object Using Multilevel Feedback. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2015;16(1):8-15. (In Russ.)

Views: 420


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)