Використання нечіткого регулятору в системі управління карбонізації у содовому виробництві

Abstract

В статті пропонується використовувати нечіткі регулятори для управління відділенням карбонізації у виробництві кальцинованої соди. Проведено інформаційно-аналітичний огляд щодо використання теорії нечітких множин при розробці та застосуванні нечітких контролерів в промисловості. Представлено декілька типів нечітких ПІД контролерів в залежності від вибору кількості та форми функцій приналежності. Наведено узагальнені принципи синтезу нечіткого ПІД контролерів. Проведено моделювання контору управління карбонізаційної колони з використанням запропонованих нечітких регуляторів. Результати демонструють, що будь який з запропонованих НПІДК дає кращі характеристики, ніж класичний ПІД регулятор. Найкращі характеристики з нечітких контролерів показали регулятори в яких блок нечіткого налаштування має гаусові функції приналежност. Побудовані порівняльні графіки перехідних процесів контуру регулювання для запропонованих регуляторів.

As shown by numerous studies, the use of fuzzy sets theory and fuzzy logic in industrial control is appropriate. Therefore, it was proposed to use methods of fuzzy control to control the carbonation department in the production of soda ash. Such control can be implemented by using fuzzy controllers. In this paper information and analytical review on the use of the theory of fuzzy sets in the development and application of fuzzy controllers in the industry is shows. Several types of fuzzy PID controllers depending on the choice of the number and shape of membership functions are represented. The generalized principle of synthesis of fuzzy PID controllers is shows. The mathematical model of the carbonization process in the production of soda ash is described. On the basis of a mathematical model the transfer function of control loop of carbonization column is obtained. The simulation of the control loop using the proposed fuzzy controllers is performed. The results showed that all of the proposed fuzzy controller gives better performance than a classic PID controller. Top performance with fuzzy regulators showed that the fuzzy tuner has a Gaussian membership functions. Built comparative graphs transient control loop for the proposed regulator.