Дослідження регуляторів системи керування, розроблених на основі використання методів нечіткої логіки і нейромережевих технологій

4.2 Дослідження регуляторів системи керування, розроблених на основі використання методів нечіткої логіки і нейромережевих технологій

Результати моделювання системи керування електроприводом, що містить тягові асинхронні двигуни з використанням стандартного ПІ регулятора і побудованого з використанням нечіткої логіки в середовищі MATLAB відповідно показані на рис. 4.13 і рис. 4.14. Верхній графік залежність електромагнітного моменту від часу M(t), нижній - швидкості обертання ротора двигуна від часу (t).

Рис. 4.13. Залежності M(t),  ( стандартний ПІ-регулятор)

Рис. 4.14. Залежності M(t),  (ПІ-регулятор з використанням нечіткої логіки)

Проведені дослідження синтезованої системи векторного керування тяговим електроприводом підтвердили ефективність застосування методів нечіткої логіки при проектуванні регуляторів. Перерегулювання у випадку використання стандартного ПІ контролера, що спостерігається на рис. 4.13, складає 14%, при використанні нечіткого контролера перерегулювання практично відсутнє. До того ж, у першому випадку, у перехідному режимі двигун електропривода може перейти в генераторний режим, що не припустимо в процесі функціонування системи.

На рис. 4.15 представлені криві зміни амплітуди і частоти, як сигналів керування, для похідної (базової) моделі системи керування (криві 1 і 3) і моделі з використанням нейронних мереж (криві 2 і 4) при одній і тій же навантаженості складу (Р/J = 0.0001).

Рис. 4.15. Залежності U(t).

На рис. 4.16 представлені криві зміни модулів струмів для похідної (базової) моделі системи керування (крива 1) і моделі з використанням нейронних мереж (крива 2) за тих самих умов руху.

Рис. 4.16. Залежності i(t).

Як критерій оптимальності використовувався критерій мінімуму енергетичних витрат при виконанні обмежень по величині пройденого шляху і швидкості в кінцевий момент часу. Розглядалися різні режими роботи електропривода, зокрема , розгін дизель-потяга за заданий час t і оцінювалися отримані характеристики (швидкість, пройдений шлях і енергетичні витрати) у кінцевий момент часу. Отримані результати (швидкість у кінцевий момент часу, пройдений шлях і енергетичні витрати) для різних мас складу (другий стовпець таблиці, задається через відношення числа пара полюсів Р к моменту інерції J) представлені в таблиці 4.2.

У першому рядку таблиці приведені результати розгону дизель-потяга за час 45секунд до швидкості 38,16 м/с без використання НС, при цьому енергетичні витрати склали 5255 кВт/год, а пройдений шлях 255,3 м. При включенні в систему керування нейронних мереж отриманий виграш по енергетичних витратах 4,5%, хоча кінцева швидкість у даному випадку виявилася меншої на 0,55 м/с. Однак при збільшенні завантаженості складу (рядок 3) отримані енергетичні витрати на 3,2% менше при практично рівних кінцевих швидкостях і пройдених шляхах.

Таблиця 4.2. Результати досліджень.

У рядках 4 - 6 таблиці 4.2 представлені результати розгону дизель-потяга за час t. У цьому випадку використовувався критерій: одержати велику кінцеву швидкість при однакових енергетичних витратах. У рядках 7-9 критерієм було одержати більший пройдений шлях при менших енергетичних витратах.

Виходячи з проведених результатів дослідження, можна зробити висновок, що введення нейронних мереж до складу системи керування дозволяє оптимізувати роботу енергетичної системи дизель-потяга в процесі розгону, забезпечуючи при цьому виконання заданих граничних умов. При цьому економія по енергетичних витратах складає не менш 3,2% у порівнянні з досліджуваним експериментальним зразком системи керування дизель-потяга.

Похожие работы

Системи підтримки прийняття рішень в економіці

Скачать

76071

1

6

... інші території. На додаток до цього моделі прогнозування в СППР та основані на реальних знаннях системи часто використовуються як настільні, розраховані на одного користувача системи. Системи підтримки прийняття рішень набули широкого застосування в економіках передових країн світу, причому їхня кількість постійно зростає. На рівні стратегічного управління використовується ряд СППР, зокрема для ...

Прогнозування розвитку динаміки України як господарської системи

Скачать

57417

2

12

... періоді. Цей прогноз після Кабінету Міністрів України його головних показників є орієнтиром для підготовки пропозицій про визначення економічної політики на середньостроковий період. 3. ПРОГНОЗУВАННЯ РОЗВИТКУ ДИНАМІКИ УКРАЇНИ ЯК ГОСПОДАРСЬКОЇ СИСТЕМИ Порядок виконання роботи: а) Введення вихідних даних і одержання похідних рядів. Ввів в таблицю часові ряди, що відповідають вихідним даним ...

Дослідження надійності твердосплавних пластин для токарних різців з надтвердих матеріалів

Скачать

33705

0

0

... різця й шорсткості обробленої поверхні; - розробити методику оцінки й визначити ймовірність руйнування різців, які оснащені круглими алмазно-твердосплавними пластинами. Об'єкт досліджень – процес чистового та напівчистового точіння силумінів різцями, які оснащені АТП. Предмет досліджень – надійність інструментів з алмазних композиційних НТМ на прикладі АТП, реєстрація та аналіз сигналів АЕ. ...

Інформаційна система "Облік мобільних терміналів"

Скачать

67019

4

10

... , хоча воно й може змінюватися при зміні інформації, що зберігається в базі даних. 2.4 Опис програми, форм, звітів Файлом, що запускає інформаційну систему «Облік мобільних терміналів» є здійсненний файл PR.EXE. Розглянемо дії користувача при роботі з системою. Оператор системи обліку і аналізу розрахунків з постачальниками (менеджер) запускає програму на виконання (виконувальний файл PR.exe ...