Повышение качества функционирования комбинированного нечеткого регулятора системы управления движением на базе применения интервальной нейтрософской логики - Статья
Применение нечетко-множественного подхода к задачам, решение которых сопряжено с необходимостью обработки неопределенностей. Синтез комбинированного нейтрософского регулятора. Модифицированный генетический алгоритм для задач оптимизации в управлении.
Аннотация к работе
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО НЕЧЕТКОГО РЕГУЛЯТОРА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ НА БАЗЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИНТЕРВАЛЬНОЙ НЕЙТРОСОФСКОЙ ЛОГИКИРассматриваемая СУД управляет движением материальной точки (МТ) массой m на плоскости по s-образной кривой под действием сил Fx и Fy, направленных вдоль осей ox и oy соответственно (рис. Качество функционирования СУД определяется временем перемещения МТ между точками «Старт» и «Финиш», а также степенью идентичности траектории ее движения заданной. Элементами СУД являются: объект управления (ОУ); компаратор; ПИД-регулятор (Р), преобразующий значение отклонения ? в двухкоординатный вектор управления [u1,u2], определяющий направление и модуль сил, движущих МТ; блок настройки - нейтрософский регулятор (НР), образующий совместно с Р комбинированный нейтрософский регулятор (КНР) и корректирующий коэффициенты усиления kp, ki, kd Р в зависимости от ?, кривизны заданной траектории p, определяемой d?/dt, и модулей проекций скорости v1, v2; корректирующий регулятор (РК), вырабатывающий управляющий вектор [u1*,u2], изменяющий координаты вектора [u1,u2] в блоке корректировки (К) с целью недопущения потери управления на участках с большой кривизной; обозреватель рабочего пространства (ОРП), определяющий модуль и знак ? на основе координат x1, x2 положения ОУ, а также d?/dt. Проведенный анализ показал, что значения координат оптимального вектора КУ для некоторого участка определяются его кривизной, а также скоростью МТ и отклонением ее положения от заданной траектории в начале этого участка. Исходя из сказанного, значения оптимального вектора КУ можно определить из следующей функциональной зависимости: , (4) где K=(kp,ki,kd) - вектор КУ; curv - кривизна участка; v=(v1,v2) - вектор проекций скорости МТ в начале участка; ? - отклонение положения МТ от заданной траектории в начале участка.
Список литературы
1. Методы робастного, нейро-нечеткого и адаптивного управления: Учебник/ Под ред. Н.Д. Егупова, 2-е изд. - М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002. - 744 с.
2. Сабанин В.Р., Смирнов А.И., Репин А.И. Модифицированный генетический алгоритм для задач оптимизации в управлении. // Exponenta Pro. Математика в приложениях. - 2004. - №3-4. - С. 78-85.
3. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем в среде MATLAB. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 284 с.
4. Юревич Е.И. Основы робототехники. - 2-е изд. - Спб.: BXV-Петербург, 2005. - 416 с.
5. Cordon O., Herrera A., Peregrin A. Applicability of the fuzzy operators in the design of fuzzy logic controllers. // Fuzzy Sets Systems. - 1997. - V. 86, № 1. P. 15-41.
6. Wang H., Smarandache F., Zhang Y., Sunderraman R. Interval neutrosophic sets and logic: theory and applications in computing. - Arizona: Hexis Publishers, 2005. - 87 p.