Регулювання та стабілізація змінних параметрів електротехнологічних систем з використанням нечіткої логіки - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ РЕГУЛЮВАННЯ ТА СТАБІЛІЗАЦІЯ ЗМІННИХ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРОТЕХНОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ З ВИКОРИСТАННЯМ НЕЧІТКОЇ ЛОГІКИПрийняття рішення про характер поведінки системи регулювання в цілому повинно враховувати як відхилення напруги мережі живлення, характер нелінійності навантаження, зміну параметра технологічного процесу, стан виконавчого органу перетворювача змінної напруги, так і особливості функціонування регуляторів та стабілізаторів змінних параметрів технологічного процесу на основі різних способів перетворення напруги. Одним із ефективних шляхів у вирішенні цієї проблеми є розробка систем регулювання та стабілізації змінних параметрів електротехнологічних установок з використанням інтелектуальних методів на основі математичного апарату нечіткої логіки, які реалізують управління на основі змодельованих міркувань експерта і не потребують математичного опису поведінки системи. Розроблено нові імітаційні математичні моделі з використанням нечіткої логіки управління для: дискретного стабілізатора змінної напруги з трансформаторно-ключовою виконавчою структурою; фазово-імпульсного регулятора діючого значення змінної напруги підвищеної точності з лінійною передатною характеристикою; фазово-імпульсного стабілізатора напруги з регульованим рівнем та лінійною передатною характеристикою; регулятора діючого значення змінної напруги із широтно-імпульсною модуляцією на низькій частоті за критерієм стабілізації температури електротермічних установок. В друкованих працях, опублікованих у співавторстві, дисертанту належить: в [2,3,4] - ідея використання та розробка принципів організації нечітких логічних контролерів регуляторів напруги для електропечі опору; [15,17] - принципи побудови, організації алгоритму та використання НЛК в стабілізаторах змінної напруги; [21] - принципи використання математичного апарату нечіткої логіки при формуванні рішення щодо управління регуляторами напруги; [18,25] - розкриття та обґрунтування використання нечітких множин в сучасних системах управління; [22] - принципи введення діапазонів нечітких змінних та методика організації обмежень функцій належності для управління стабілізатором змінної напруги за умови формування мінімальної кількості ступенів перемикання; [16,19,23] - розробка, принципи побудови імітаційних моделей та результати візуального моделювання регуляторів та стабілізаторів напруги; [28] - розробка алгоритму нечіткого управління для мікроконтролера та практичне його втілення; [20] - дослідження систем електроживлення побутової мережі; [24,26,27] - установлення ознак відмінності, розробка та практичне втілення регуляторів напруги з обмоткою в трансформуючому елементі силового виконавчого органу; [1] - розробка рідинно-металевого регулятора напруги та дослідження системи. Визначено, що до наукових задач, які потребують першочергового вирішення на шляху розробки методів та засобів регулювання та стабілізації змінних параметрів електротехнологічних систем з використанням нечіткої логіки, слід віднести: дослідження особливостей використання апарату нечіткої логіки для регулювання та стабілізації змінних параметрів; адаптацію існуючих і розробку нових методів регулювання і стабілізації та синтез нечітких логічних контролерів з необхідною нелінійністю передатної характеристики; створення імітаційних моделей регуляторів і стабілізаторів напруги електротехнологічних систем на основі нечітких логічних контролерів та візуальний аналіз їх роботи; розробку регуляторів та стабілізаторів напруги електротехнологічних систем з відповідним програмним і апаратним забезпеченням та їх оптимізацію.В дисертаційній роботі отримала подальший розвиток теорія регулювання та стабілізації змінних параметрів електротехнологічних установок з нестаціонарними процесами на основі розробки нових методів нечіткого управління та синтезу нелінійних систем формування рішення управління силовим виконавчим пристроєм. Отримані результати в сукупності розвязують важливу науково-прикладну проблему підвищення якості регулювання змінних параметрів, енергетичної ефективності та продуктивності складних електротехнологічних комплексів і систем, динаміка процесів в яких не піддається достовірній математичній формалізації класичними методами При цьому отримано наступні основні наукові результати: На основі аналізу способів регулювання змінної напруги з широтно-імпульсною модуляцією на низькій частоті, широтно-імпульсною модуляцією на частоті мережі, дискретного способу регулювання і класичних методів управління обґрунтовано доцільність використання нечітких методів управління, які дозволяють підвищити ефективність регулювання та стабілізації змінних параметрів електротехнологічних систем при флуктуаціях напруги мережі живлення і нестаціонарних електротехнологічних процесах в навантаженні.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ