Открытый доступ
Только для подписчиков
Комбинация нечетко-цифрового фильтра и ПИД регулятора в задаче управления термоэлементом
https://doi.org/10.17587/mau.23.473-480
Аннотация
На основе нечеткой логики разработана система управления термоэлементом, улучшающая характеристики устойчивости устройств, использующих в своей структуре ПИД регулятор. Данный эффект достигается за счет снижения выходного сигнала, значение которого вычисляется с помощью нечеткого цифрового фильтра. Особенностью нечеткого фильтра является использование метода отношения площадей при дефаззификации выходной переменной. Ограничением данного деффазификатора является применение треугольных функций принадлежности. Экспериментальные результаты, представленные в статье, демонстрируют эффективность предложенного решения. Исследования показали, что при использовании комбинации ПИД регулятора и нечеткого цифрового фильтра время переходных процессов при управлении термоэлементом уменьшается на 16...22 %.
Об авторах
М. В. Бобырь
Юго-Западный государственный университет
Россия
Россия
М. В. Бобырь, д-р техн. наук, проф.
г. Курск
Н. А. Милостная
Юго-Западный государственный университет
Россия
Россия
Н. А. Милостная, канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
г. Курск
К. А. Ноливос
Юго-Западный государственный университет
Россия
Россия
К. А. Ноливос, аспирант
г. Курск
Список литературы
1. Надеждин И. С., Горюнов А. Г., Фл авио М. Системы управления нестационарным объектом на основе MPC-регулятора и ПИД-регулятора с нечеткой логикой // Управление большими системами: сборник трудов. 2018. № 75. С. 50—75.
2. Белов М. П., Чыонг Д. Д. Синтез ПИД-регулятора самонастраивающейся нелинейной системы управления электропривода экзоскелета с помощью нейронной сети // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2021. № 3. С. 55—64.
3. Alkargole H. M., Hassan A. S., Hussein R. T. Analyze and Evaluate the Performance Velocity Control in DC Motor // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2020. Т. 12, № 4. С. 507—516.
4. Баранов О. В. Алгоритм настройки стабилизирующего ПИД-регулятора квадрокоптера // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2021. Т. 64, № 10. С. 829—838.
5. Nayak J. R. et al. Application of optimized adaptive crow search algorithm based two degree of freedom optimal fuzzy PID controller for AGC system // Engineering Science and Technology, an International Journal. 2022. Т. 32. С. 101061.
6. Sain D., Mohan B. M. Simulation and real-time implementation of a nonlinear fuzzy PI/PD controller // IFAC-PapersOnLine. 2020. Т. 53, № 1. С. 673—678.
7. Кудинов Ю. И., Келина А. Ю. Упрощенный метод определения параметров нечетких ПИД регуляторов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № . 1. С. 12—22.
8. Zhusubaliyev Z. T., Medvedev A., Silva M. M. Bifurcation analysis of PID-controlled neuromuscular blockade in closed-loop anesthesia // Journal of Process Control. 2015. Т. 25. С. 152—163.
9. Бобырь М. В., Кулабухов С. А., Якушев А. С. Автономная система охлаждения режущего инструмента в задаче управления оборудованием с ЧПУ. Часть I //Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т. 18, № 8. С. 469—473.
10. Бобырь М. В., Кулабухов С. А., Якушев А. С. Автономная система охлаждения режущего инструмента в задаче управления оборудованием с ЧПУ. Часть II // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т. 18, № 8. С. 558—563.
11. Bobyr M. V., Milostnaya N. A., Bulatnikov V. A. The fuzzy filter based on the method of areas’ ratio // Applied Soft Computing. 2022. P. 108449.
12. Бобырь М. В. и др. Исследование устройства нечеткого цифрового фильтра для робота-манипулятора // Известия Юго-Западного государственного университета. 2020. Т. 24, № 1. С. 115—129.
13. Куммингс Л., Русских М. Использование нестандартных термисторов с семейством преобразователей температуры в цифровой код // Компоненты и технологии. 2021. № 5. С. 17—22.
14. Arduino Documentation: Language Reference [Электронный ресурс]: Сведения о математической функций Map. URL: https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/
15. Bobyr M. V., Yakushev A. S., Dorodnukh A. A. Fuzzy devices for cooling the cutting tool of the CNC machine implemented on FPGA // Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. 152. 2020. 107378.
16. Ушкин И. С., Шумилкин А. А., Адилов Р. М. Использование ПИД-регуляторов в системах автоматического управления // Успехи современного естествознания. 2011. № 7. С. 226—226.
17. Бобырь М. В., Лунева М. Ю., Ноливос К. А. Нечеткий цифровой фильтр для управления роботом-манипулятором ARMino //Мехатроника, автоматизация, управление. 2019. Т. 20. № 4. С. 244—250.
18. Bobyr M. V., Titov V. S., Belyaev A. Fuzzy system of distribution of braking forces on the engines of a mobile robot. MATEC Web Conf. 79, 2016. 01052.
Рецензия
Для цитирования:
Бобырь М.В., Милостная Н.А., Ноливос К.А. Комбинация нечетко-цифрового фильтра и ПИД регулятора в задаче управления термоэлементом. Мехатроника, автоматизация, управление. 2022;23(9):473-480. https://doi.org/10.17587/mau.23.473-480
For citation:
Bobyr M.V., Milostnaya N.A., Nolivos C.A. PID Regulator and Fuzzy-Digital Filter Combination in the Thermoelement Control Task. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2022;23(9):473-480. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.23.473-480
Просмотров: 196
.png)
Послать статью по эл. почте 