Розроблення, синтез та моделювання системи керування тепловим об’єктом на основі інтелектуальних технологій

Abstract

У роботі досліджено синтез і моделювання систем керування тепловим об’єктом із застосуванням традиційного ПІД-, нечіткого та нейро-нечіткого (гібридного) регуляторів. Проведено аналіз методів автоматичного регулювання, принципів роботи систем на базі нечіткої логіки та оцінено можливості MATLAB та Simulink для моделювання інтелектуальних систем керування. Досліджено тепловий об’єкт-імітатор, визначено його вхідні та вихідні параметри, проведено експериментальні дослідження, отримано перехідну характеристику та передавальну функцію об’єкта. Моделювання системи з ПІД-регулятором підтвердило її ефективність і відповідність вимогам щодо показників якості регулювання. Розроблено систему керування на основі нечіткого регулятора з використанням FIS Editor, налаштовано функції належності та правила користувача. Моделювання показало високу якість регулювання: перерегулювання відсутнє, коефіцієнт затухання 1, хоча час регулювання збільшений порівняно з ПІД-регулятором. Створено нейро-нечітку (гібридну) систему на основі ANFIS Editor, проведено навчання та тестування мережі. Результати моделювання свідчать про ефективність гібридного регулятора: σ = 0, ᴪ = 1, проте час регулювання (t = 76 с) більший, ніж у нечіткій системі.