Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 23
Текст из файла (страница 23)
В программируемых контроллерах предусматриваются модули с инструкциями для пользователей, а в промышленных компьютерах — программные средства с набором стандартных ситуаций. Нечеткая логика используется для замены традиционных алгоритмов управления и совместно с ними, В простейшем случае вместо традиционного регулятора применяется фази-регулятор (рис. 1.29) 1461. При построении нечеткого регулятора исходят из предположения, что эксперты в состоянии сформировать базу правил в форме ЕСЛИ <предпосылка> ТО <вывод> и базу данных с функциями принадлежности для предпосылок р(е) и выводов р(и), т.е.
определить все необходимые лингвистические правила с лингвистическими переменными и термами. Терм — основная структурная единица выражения. Этот термин применяется к символическому имени (самоопределенный терм), ссылке на значение счетчика адреса. Символьный терм может содержать от одного до трех символов. Для решения задачи принятия решения необходима еще определенная ииференц-страглегия, т.е. определенный механизм нечетких логических выводов. С помощью этого механизма можно выполнить (461: оценку предпосылок, т.е.
установление значения истинности ЕСЛИ части каждого правила, представляющей собой совокупность связанных между собой нечеткими операторами И, ИЛИ нечетких 103 Четкая ииформация Рис. 1.29 логических высказываний. Определение значения истинности (степени выполнения) предпосылки называется агрегированием; оценку степени истинности ТО части каждого правила на основе оценки предпосылки, т.е. степени активирования каждого правила; обобщение частичных решений каждого активированного правила базы правил и формирование результирующего нечеткого логического вывода в форме функции принадлежности выходной лингвистической переменной, соответствующей текущему входному сигналу. Проектирование нечеткого регулятора представляет собой циклически протекающий процесс, который лишь после многих итераций позволяет достигнуп* требуемого качества управления.
Обобщенная процедура проектирования представлена в виде алгоритма, показанного на рис. 1.30. Однако„поскольку собственное ядро фази-регулятора (фазификация, механизм нечетких логических выводов, дефазификация) не обладает внутренней динамикой, то принципиально невозможно в простейшем случае обеспечить требуемое динамическое поведение регулятора. Если ставится задача обеспечения любого динамического или нединамического поведения регулятора (например, подобного классическому ПИД-регулятору), то эта задача решается введением в контур управления блока подготовки контролируемых параметров на основе данных измерения сиг- 104 Реальный процесс Выбор структуры нечеткой системы управления: входы и выходы объекта управления; входы и выходы фази-регулятора; структурная н функциональная схемы Выбор структуры фавн-регулятора: нечеткие логические операторы; схема нечеткого логического вывода; области значений входа и выхода; лингвистические переменные; термы и функции принадлежности; метод дефазифнкации Выбор стратегии управления: формирование базм правил (грубая оптимизация) Режим оптимизации О~Г-Лле: интерактивная отладка; отладка на реалъных данных; отладка на матмодели; анализ передаточных н временных характеристик Оптимизация функции принадлежности (тонкая оптимизация) Качество управления устраивает? Нет Возможности функции Нет рннадлежности исчерпаны? Да Да Коррекция стратегии? Нет Структуры фавн-регулятора? Да Фазн- регулятОр Нет Рнс.
1.30 палов датчиков. Этот блок обеспечивает расчет требуемых параметров на основе измеренной ошибки регулирования (производные, интегралы и т.п.) и является, в отличие от классических 105 Реализация: АОМ, С— КОДЫ ДЛЯ микроэВМ„ ПК и др. Ол-йле: графическая визуализация и оптимизация в реальном времени «на лету» регуляторов, не составной частью регулятора, а самостоятельным модулем.
Если некоторые процессы объекта управления плохо поддаются формализации и математическому описанию, то в существукицей системе управления используют фази-регулятор параллельно традиционному регулятору. При использовании методов каскадного управления с классическим регулятором во внутреннем контуре фази-регулятор может быть применен во внешнем контуре. Методы нечеткой логики успешно используются в адаптивных системах для настройки и коррекции параметров регуляторов в процессе их работы. Возможны варианты выполнения таких систем.
В частности, осуществляется настройка параметров традиционных регуляторов с использованием модулей адаптивной системы, реализованных алгоритмами нечеткой логики. В другом случае перестраиваемый регулятор и модули адаптивной системы реализуются алгоритмами нечеткой логики, чем создаются самоорганизующиеся фази-контроллеры, которые посредством модификации параметров регулятора оптимальным образом настраиваются на управляемый процесс. Основой для адаптации фази-контроллера является наблюдение за ошибкой регулирования и (или) выходной величиной объекта управления, из которой формируется значение показателя качества (например, минимума интегральной квадратичной оценки).
Стратегия настройки параметров сосредоточена в модуле алгоритма адаптации. Он имеет «интеллект» адаптивного регулятора в форме различных команд установки параметров в зависимости от значения текущего показателя качества. При этом реализация алгоритма адаптации как фази-алгоритма выполняется на основе правил типа ЕСЛИ..., ТО... Алгоритм адаптации можно применять также к различным компонентам нечеткого регулятора. В простейшем случае достаточно изменения масштаба области значений входных величин для достижения переключения между настройками. Более сложные алгоритмы могут вовлекать в процесс адаптации функции принадлежности или даже базу правил, модифицируя в зависимости от состояния объекта управления форму нечетких множеств, отдельные правила или переключаясь между разными множествами правил. Пример реализации управления с использованием нечеткой логики (фази-регулятора) приведен в пп.
4.3.2. Глава 2 ТИПОВЫЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВ ОДЫ 2.1. Унифицированные системы электроприводов (комплектные электроприводы) Унифицированные системы выполняются на базе комплектных злектроприводов постоянного и переменного токов. Доля электроприводов постоянного тока составляет в новых разработках систем автоматизации примерно 10%. Преимущественно применяют электроприводы переменного тока с асинхронными, синхронными и индукторными двигателями. В состав комплектного электропривода входят: электродвигатель с датчиком или без датчика скорости; управляемый преобразователь, состоящий из силовых полупроводниковых элементов (диодов, тиристоров, транзисторов и др.) с системой охлаждения, защитных предохранителей, разрядных и защитных ЯТ,С-цепей, контроллеров управления преобразователями и контроля состояния элементов преобразователей; силовой трансформатор, автотрансформатор, реактор; коммутационная и защитная аппаратура в цепях постоянного и переменного токов (автоматические выключатели, линейные контакторы, рубильники, предохранители); устройства торможения электродвигателей; контроллеры управления электроприводом, модули интеллектуальной периферии, ввода и вывода сигналов, сетевые средства, терминалы, кнопки управления; пульты управления, содержащие командные„сигнальные и управляющие устройства; источники питания.
В соответствии с идеологией блочно-модульного исполнения комплектных электроприводов, как правило, предусматривается возможность широкого варьирования средств, входящих в состав комплектного элекгропривода, с целью их адаптации к режимам и условиям работы механизмов в технологических агрегатах. Типовая структурная схема комплектного электропривода показана на рис. 2.1, где КЗА — коммутационно-защитная аппаратура; ФНТ1, ФНТ2 — силовые модули фильтрации, согласования напряжений и ограничения токов на входе и выходе элект- 107 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! — — ! ронного преобразователя; М вЂ” электродвигатель с датчиком скорости ДС или без него.
Модули электронного преобразователя соответствуют конкретной схеме электропривода. Так, для частотно-регулируемых электроприводов переменного тока применяются модули выпрямителя и инвертора; для электроприводов постоянного тока — модули реверсивного или нереверсивного выпрямителя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
