УДК 621.316.7

ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА КОКСОТУШИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОВОЗА С НЕЧЕТКИМ РЕГУЛЯТОРОМ ПОЛОЖЕНИЯ

Вересова Ольга Владимировна
ФГБОУ ВПО «Череповецкий государственный университет»
Магистрант кафедры электроэнергетики и электротехники

Аннотация
В статье исследуется позиционный электропривод с нечетким регулятором положения в сравнении с электроприводом с П-регулятором положения.

Ключевые слова: коксотушильный электровоз, нечеткий регулятор положения, П-регулятор положения, позиционный электропривод, электропривод


STUDY OF MODEL OF THE ELECTRIC DRIVE OF QUENCHING ELECTRIC LOCOMOTIVE WITH FUZZY CONTROLLER POSITION

Veresova Olga Vladimirovna
Cherepovets State University
The undergraduate, Power industry and electrical equipment chair

Abstract
The article investigates the position of the electric drive with a fuzzy controller position in comparison with the electric drive with P-position controller.

Библиографическая ссылка на статью:
Вересова О.В. Исследование модели электропривода коксотушильного электровоза с нечетким регулятором положения // Современная техника и технологии. 2014. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/01/2998 (дата обращения: 09.10.2017).

В промышленно применяемых электроприводах наиболее важной задачей является регулирование его координат. Одним из возможных способов  решения этой задачи является применение фаззи-управления, то есть интеллектуальных регуляторов на основе нечеткой логики.

В позиционных электроприводах внешний входной сигнал системы задает значение перемещения рабочего органа. Позиционный электропривод перемещает рабочий орган из некоторой позиции в некоторую конечную позицию с требуемой точностью остановки в ней.

Основным показателем качества позиционных электроприводов следует считать точность позиционирования, т. е. разность между заданным и отработанным перемещениями в данный момент времени и в данной точке траектории рабочего органа.

Для электроприводов постоянного тока широкое применение нашли системы управления, построенные по принципу подчиненного регулирования координат. При задании перемещения типовой является простая структура с П – регулятором положения и ПИ -  регулятором скорости.

Целью работы является разработка модели системы управления электропривода с нечетким регулятором положения. Для сравнения также будет построена модель с классическим П-регулятором положения, которая позволит оценить разницу в отработке системой управляющего воздействия.

Разрабатываемый регулятор включает в себя три лингвистические переменные: две входных – ошибка е, задание на перемещение се, и одну выходную управление u (рисунок 1). Лингвистические переменные e, се и du имеют пять термов с нечеткими значениями: «большое отрицательное» (BN), «отрицательное» (N), «нулевое» (Z), «положительное» (P) и «большое положительное» (BP). Данное количество термов представляется наиболее удобным и обеспечивает удовлетворительную чувствительность регулятора к изменению состояния системы. В качестве функций принадлежности термам были выбраны треугольные функции, определяемые тремя числами (a, b, c). Границы термов выбраны из условия их симметричности относительно положительных и отрицательных значений входных сигналов. На этапе дефаззификации был использован метод центра тяжести.

Рисунок 1. Функции принадлежности термам лингвистических переменных нечеткого регулятора.

После определения количества термов каждой лингвистической переменной и распределения функций принадлежности были синтезированы нечеткие правила вида

Ri: ЕСЛИe=Ai1 И ce=Ai2, ТО u = Bi ,

База правил приведена в таблице 1.

Таблица 1 – База правил для фаззи-регулятора

е

de

BN N Z P BP
BN BN BN Z P BP
N N N Z P BP
Z BN N Z P P
P P P PS PM BP
BP BN N Z BP BP

В результате проведения моделирования в среде MatLAB получены переходные процессы, представленные на рисунках 2 – 3. На рисунке синяя штриховая линия – переходные процессы в системе с П – регулятором, красная сплошная – в системе с фаззи-регулятором положения.

Рисунок 2. Перемещение электровоза на 300 м.

Рисунок 3. Перемещение электровоза на 21 м.

Использование нечеткого регулятора положения обеспечивает более быстрое реагирование системы на управляющее воздействия с отсутствием  перерегулирования и меньшим «дотягиванием» по положению.

Таким образом, нечеткое регулирование положительно сказывается на динамических свойствах позиционного электропривода, что подтверждено результатами моделирования.


Библиографический список
  1. Ланграф С. В. и др. Динамика электропривода с нечётким регулятором. Известия Томского политехнического университета, 2010, № 4.
  2. Леоненков А. В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH / А.В.Леоненков. – СПб.: БХВ Петербурr, 2005. – 736 с.: ил.
  3. Терехов В. М., Осипов О. И. Системы управления электроприводов: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ под ред. В. М. Терехова. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 304 с.
  4. Усольцев А. А., Смирнов Н. А. Нечеткий регулятор в системе управления следящим электроприводом с ограничением по скорости.
  5. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB / С.Д.Штовба. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 288с.


Все статьи автора «Ольга Владимировна Вересова»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: