МЕТОДИКА СИНТЕЗУ КОВЗАЮЧОГО НЕЧІТКОГО РЕГУЛЯТОРА В РЕЖИМІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ

Анотація

У статті розглядається методика синтезу ковзаючого нечіткого регулятора в режимі спостереження. Найбільшого поширення ця методика знайшла тоді, коли повний вектор стану системи недоступний для вимірювання, але потрібно оцінити його для реалізації повного зворотного зв’язку за станом або для цілей діагностики. Найпоширеніший і теоретично обґрунтований підхід для виконання цього завдання – це синтез паралельного ковзаючого нечіткого регулятора. Застосування регулятора цього типу є одним із найпоширеніших засобів для керування роботами, БпЛА, електроприводами та всіх завдань, де потрібна висока точність і робастність до значних невизначеностей та збурень. Тобто ковзаючий нечіткий регулятор застосовується для об’єктів промислових автоматизованих систем управління технологічними процесами (далі – АСУ ТП), які характеризуються значною нелінійністю, параметричними змінами та зовнішніми збуреннями. При синтезі регулятору запропоновано гібридні схеми на базі нечіткої логіки Mamdani, які усувають основний недолік класичного ковзаючого режиму – шляхом заміни релейного складника на плавну нечітку апроксимацію. Наведено достатні умови стійкості та досягнення ковзаючого режиму у вигляді лінійних матрично-нечітких обмежень, які адаптовані для типових моделей АСУ ТП (аперіодичні ланки вищих порядків, об’єкти з розподіленими параметрами). Розглянуто адаптивний ковзаючий нечіткий регулятор з автоматичним підлаштуванням коефіцієнтів масштабування λ, що забезпечує неперервне керування та поліпшення якісних характеристик перехідного процесу. За результатами теоретичних досліджень при математичному моделюванні встановлено, що в разі збільшення коефіцієнта масштабування λ до значення 0,5 перехідний процес за керованим параметром набуває експоненціальної форми, що дає змогу зменшити динамічну помилку.