Синтез нечеткого регулятора для системы управления процессом сушки капиллярно-пористых материалов

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13. 03 - системы и процессы управления. - Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена разработке и совершенствованию метода синтеза нечеткого регулятора, который обеспечивает заданное качество управления сушкой капиллярно-пористых материалов в конвекционной сушилке периодического действия и позволяет создавать системы управления, опирающиеся на экспертные знания. В диссертационной работе усовершенствован метод анализа чувствительности оптимального управления в линейной системе при квадратичном критерии качества, который позволил получить условия нечувствительности этого управления в замкнутой системе к малым изменениям параметров. Показано, что в общем случае необходимо совместное исследование чувствительности оптимизируемого функционала и чувствительности оптимальной траектории движения. Предложенный в работе алгоритм синтеза нечеткого логического регулятора позволяет использовать стандартную форму описания лингвистических переменных и минимальный набор управляющих правил. В работе выполнена оптимизация параметров и структуры нечетких регуляторов, что позволяет с небольшим количеством управляющих правил решать задачу выбора значений коэффициентов регулятора, который минимизирует критерий качества переходного процесса.

The thesis on Candidate Degree in Technical Sciences: Specialty 05.13. 03 - management systems and processes.– National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov 2015. This thesis is devoted to the development and improvement of the synthesis method of a fuzzy regulator which ensures the specified quality to control the drying of the capillary and porous materials in a convection oven of periodic action and allows creating the control systems basing on the expert knowledge. The work describes the improved method of the optimal control sensitivity analysis in a linear system with a quadratic quality criterion which allowed obtaining the control insensitivity conditions to a slightly changed parameters in a closed system. Basing on the performed analysis the thesis shows the necessity to perform a joint research of the optimized functionality sensitivity and the sensitivity of the optimal movementtrajectory. The thesis offers a simple synthesis algorithm of the fuzzy and logical regulator which provides the ability to use a standard format describing the linguistic variables and a minimum set of the operating rules. The regulators built on the basis of fuzzy logic in some cases are capable to provide higher quality rates of the transition processes in comparison with classic regulators. Using the synthesis methods of fuzzy control algorithms, it is possible to optimize the difficult control loops omitting mathematical model specification.