Noravshan mantiq asosidagi pid rostlagichlar

Mavzu; Noravshan mantiq asosidagi PID rostlagichlar
Loyqa boshqaruv (loyqa to'plamlar nazariyasi usullariga asoslangan boshqaruv) [IEC] boshqarish ob'ekti haqida etarli ma'lumotga ega bo'lmaganda, lekin uni boshqarish bo'yicha tajriba mavjud bo'lsa, nochiziqli tizimlarda qo'llaniladi. juda mashaqqatli, shuningdek, shartlarga ko'ra topshiriqlar mutaxassis bilimlaridan foydalanishni talab qiladigan hollarda. Misol sifatida yuqori o'choq yoki distillash ustuni, uning matematik modeli keng diapazonda o'zgarib turadigan va aniqlashda katta qiyinchiliklarga olib keladigan ko'plab empirik koeffitsientlarni o'z ichiga oladi [Usullar]. Shu bilan birga, malakali operator asboblar o'qishlari va to'plangan tajribadan foydalangan holda bunday ob'ektlarni juda yaxshi boshqaradi.
PID kontrollerlarida noaniq mantiq asosan ikki usulda qo'llaniladi: boshqaruvchining o'zini qurish va PID kontroller koeffitsientlarini sozlashni tashkil qilish. Ikkala yo'l ham bir vaqtning o'zida PID tekshirgichida ishlatilishi mumkin.
Loyqa boshqaruvchining (loyqa PI kontroller) eng keng tarqalgan tuzilmalaridan biri rasmda ko'rsatilgan.(1 rasmda). Tekshirgichning kiritishida xatolik olinadi va uning vaqt hosilasi hisoblanadi. Bundan tashqari, har ikkala kattalik birinchi navbatda loyqalanish operatsiyasiga (loyqa o'zgaruvchilarga aylantirish) duchor bo'ladi, so'ngra olingan loyqa o'zgaruvchilar loyqa mantiqiy xulosalar blokida ob'ektni boshqarish harakatini olish uchun ishlatiladi, bu esa noaniqlashtirish operatsiyasini amalga oshirgandan so'ng (teskari o'zgartirish) amalga oshiriladi. loyqa o'zgaruvchilar aniq o'zgaruvchilarga), shaklni boshqarish ta'sirida kontroller chiqishiga beriladi
.
1-Rasm Loyqa PI kontrollerning tuzilishi
loyqa boshqaruvchining umumiy tuzilmalari (loyqa PI kontroller) rasmda ko'rsatilgan. 1-rasm. Tekshirgichning kiritishida xatolik olinadi va uning vaqt hosilasi hisoblanadi. Bundan tashqari, har ikkala kattalik birinchi navbatda loyqalanish operatsiyasiga (loyqa o'zgaruvchilarga aylantirish) duchor bo'ladi, so'ngra olingan loyqa o'zgaruvchilar loyqa mantiqiy xulosalar blokida ob'ektni boshqarish harakatini olish uchun ishlatiladi, bu esa noaniqlashtirish operatsiyasini amalga oshirgandan so'ng (teskari o'zgartirish) amalga oshiriladi. loyqa o'zgaruvchilar aniq o'zgaruvchilarga), shaklni boshqarish harakatida kontroller chiqishiga beriladi
Loyqa PI kontrollerni qurish tamoyillari
Loyqa mantiq usullarini qo'llash uchun birinchi navbatda oddiy aniq o'zgaruvchilarni loyqalarga aylantirish kerak. Bunday transformatsiya jarayoni loyqalanish deb ataladi (inglizcha "loyqa" - "loyqa" dan). Bu rasmda tasvirlangan. 2 O'zgaruvchining o'zgaruvchanlik diapazoni NL, NM, NS, Z, PS, PM, PL to'plamlarga (kichik to'plamlarga) bo'linadi, ularning har biri ichida har bir to'plam uchun o'zgaruvchining a'zolik funktsiyasi tuziladi. Shaklda. 5.90 a'zolik funktsiyalari uchburchak (eng keng tarqalgan) shaklga ega, garchi umumiy holatda ular hal qilinayotgan muammoning ma'nosiga qarab har qanday bo'lishi mumkin [Rutkovskaya]. To'plamlar soni ham o'zboshimchalik bilan bo'lishi mumkin. Loyqa to'plamlar uchun umumiy qabul qilingan belgi mavjud: N - salbiy (Salbiy); Z - nol (nol); P - ijobiy (ijobiy); bu belgilarga S (kichik, S mall), M (o'rta, O'rta), L (katta, Katta) harflari qo'shiladi. Misol uchun, NL salbiy katta; NM - salbiy o'rtacha (Salbiy O'rta); PL - ijobiy katta. Bunday o'zgaruvchilar (terminlar) soni har qanday bo'lishi mumkin, ammo ularning soni ortishi bilan kiritilgan o'zgaruvchilarning barcha kombinatsiyalari uchun qoidalarni shakllantirishi kerak bo'lgan mutaxassisning tajribasiga qo'yiladigan talablar sezilarli darajada oshadi. Agar loyqa boshqaruvchining kirishidagi xato qiymati (5.89-rasm) teng bo'lsa (5.90-rasmga qarang), u holda loyqa o'zgaruvchining mos keladigan qiymati kichik to'plamdagi a'zolik darajasiga teng bo'ladi yoki teng bo'ladi. a'zolik darajasiga. Xatoning boshqa to'plamlarga (va hokazo) tegishlilik darajasi nolga teng. Shunday qilib, xatoning kattaligi loyqa o'zgaruvchilarga aylantirildi. Yuqorida tavsiflangan PID kontrollerlari chiziqli bo'lmagan va murakkab tizimlarni boshqarishda, shuningdek, boshqaruv ob'ekti haqida etarli ma'lumot bo'lmaganda yomon ishlash ko'rsatkichlariga ega. Kontrollerlarning xarakteristikalari ayrim hollarda loyqa mantiq usullari, neyron tarmoqlar va genetik algoritmlar yordamida yaxshilanishi mumkin. Ro'yxatda keltirilgan usullar chet elda "soft-computing" deb nomlanadi, bu ularning to'liq bo'lmagan va noto'g'ri ma'lumotlar bilan ishlash qobiliyatidan iborat "qattiq hisoblash" dan farqini ta'kidlaydi. Yuqoridagi usullarning kombinatsiyasi (noaniq-PID, neyro-PID, genetik algoritmlarga ega neyro-loyqa-PID kontrollerlari) bitta kontrollerda ishlatilishi mumkin. Loyqa va neyron tarmoq kontrollerlarining asosiy kamchiligi ularning konfiguratsiyasining murakkabligi (loyqa qoidalar bazasini yaratish va neyron tarmoqni o'qitish). "Parametrlarni hisoblash" va "Avtomatik sozlash va moslashtirish" bo'limlarida tavsiflangan usullar bilan amalga oshiriladigan boshqaruvchining sozlanishi optimal emas va uni keyingi sozlash orqali yaxshilash mumkin. Sozlash operator tomonidan qoidalar asosida (“Qoidalar asosida qo‘lda sozlash” bo‘limiga qarang) yoki loyqa mantiqiy blok yordamida avtomatik tarzda amalga oshirilishi mumkin (2-rasm). Loyqa mantiqiy blok (loyqa blok) sozlash qoidalari va loyqa xulosa chiqarish usullari bazasidan foydalanadi. Noaniq sozlash haddan tashqari kuchlanishni kamaytirishi, joylashtirish vaqtini qisqartirishi va PID kontroller [Yesil] mustahkamligini oshirishi mumkin.



2- rasm. Loyqa mantiqli avtotyunerli PID kontrollerning tuzilishi
Loyqa mantiqiy blok yordamida kontrollerni avtomatik sozlash jarayoni kontroller koeffitsientlarining dastlabki yaqinlashuvlarini izlashdan boshlanadi. Bu, odatda, yopiq tizimdagi tabiiy tebranishlar davriga va pastadir kuchayishiga asoslangan Ziegler-Nikols usuli bilan amalga oshiriladi. Keyinchalik, optimallashtirish usullari bilan sozlash parametrlarining optimal qiymatlarini topish uchun zarur bo'lgan mezon funktsiyasi shakllantiriladi. Tekshirgichni sozlash jarayonida bir nechta [Hsuan] qadamlari qo'llaniladi. Birinchidan, avtomatik sozlash blokining kirish va chiqish signallari diapazonlari, kerakli parametrlarning a'zolik funktsiyalari shakli, loyqa xulosa chiqarish qoidalari, xulosa qilish mexanizmi, noaniqlashtirish usuli va aniq o'zgaruvchilarni aylantirish uchun zarur bo'lgan masshtab omillari diapazonlari. loyqalar tanlanadi.