Порівняльний аналіз лінійних та нечітких регуляторів для джерела живлення плазмового різання

Abstract

Мета. Дослідити вплив конфігурації функцій належності нечітких пропорційних регуляторів типу Sugeno на якість керування джерелом живлення плазмового різання та розробити підхід до формування нелінійного закону керування, що забезпечує покращення показників якості перехідних процесів без зміни структури системи нечіткого інференсу та збільшення кількості правил. Методика. Методи математичного та комп’ютерного моделювання в середовищі MATLAB/Simulink, теорія автоматичного керування, методи нечіткої логіки Sugeno, аналіз перехідних процесів і порівняльний аналіз характеристик систем автоматичного керування. Результати. Розроблено математичну модель системи автоматичного керування джерелом живлення плазмового різання з нечітким пропорційним регулятором типу Sugeno. Досліджено вплив конфігурації функцій належності на нелінійну характеристику регулятора та якість перехідних процесів. Виконано порівняльний аналіз пропорційного регулятора та декількох варіантів нечітких регуляторів. Показано, як зміна максимальної величини сигналу керування та тривалості її підтримання змінює характеристики системи. Показано, що запропоновані конфігурації функцій належності забезпечують покращення показників якості перехідного процесу порівняно з пропорційним регулятором без ускладнення структури системи керування. Наукова новизна. Встановлено вплив максимальної величини сигналу керування та тривалості її підтримання на показники якості перехідного процесу джерела живлення плазмового різання. Запропоновано підхід до синтезу нечітких пропорційних регуляторів шляхом зміни конфігурації функцій належності, що забезпечує формування необхідного нелінійного закону керування без зміни структури системи нечіткого інференсу. Практична цінність. Запропонований підхід до налаштування нечітких пропорційних регуляторів може бути використаний під час проєктування систем автоматичного керування джерелами живлення плазмового різання та іншими нелінійними електротехнічними об’єктами.