Системы управления нестационарным объектом на основе MPC-регулятора и ПИД-регулятора с нечеткой логикой

Автор(ы): Надеждин И.С., Горюнов А.Г., Маненти Ф.

Выпуск: 75

Рубрика: Анализ и синтез систем управления

Год: 2018

Библиография: Надеждин И.С., Горюнов А.Г., Маненти Ф. Системы управления нестационарным объектом на основе MPC-регулятора и ПИД-регулятора с нечеткой логикой // Управление большими системами. Выпуск 75. М.: ИПУ РАН, 2018. С.50-75. URL: https://doi.org/10.25728/ubs.2018.75.3

Дата опубликования: 30.09.2018

Ключевые слова: системы автоматического управления, ПИД-регулятор, регулятор с нечеткой логикой, управление с прогнозирующей моделью

Аннотация: Как правило, в современной промышленности на любом этапе производственного процесса существует высокий уровень автоматизации. При этом технологические процессы и установки, встречающиеся в промышленности, являются нестационарными объектами управления, параметры которых могут изменяться в ходе технологического процесса. С целью повысить эффективность систем автоматического управления нестационарными объектами управления исследователи по всему миру проводят исследования, пытаясь объединить стандартный ПИД-регулятор с нечетким адаптивным контроллером. Наиболее часто настройка нечеткого регулятора производится на базе контроллера Мамдани. Кроме того, в последнее время для управления нестационарными объектами управления нашли широкое применение регуляторы на базе прогнозирующих моделей (Model Predictive Control). Данная статья посвящена сравнению систем автоматического управления нестационарным динамическим объектом на базе МРС-регулятора и ПИД-регулятора с нечеткой логикой. В ходе исследований производилось изменение параметров объекта управления и подавались возмущающие воздействия определенной амплитуды и длительности. В результате были получены переходные процессы, для которых были определены показатели качества. Сопоставление и анализ полученных результатов позволили сделать заключение о преимуществах одного регулятора перед другим.

Author(s): Nadezhdin I., Goryunov A., Manenti F.

Article title: Control systems of a non-stationary plant based on mpc and pid type fuzzy logic controller

Issue: 75

Year: 2018

Keywords: automatic control system, PID controller, fuzzy logic controller, model predictive control

Abstract: Currently in the industry, at any stage of production process there is a high level of automation. As a rule, the majority of technological processes, occurring today in the industry, are non-stationary control objects. In order to improve the efficiency of automatic control system of non-stationary control object, researchers around the world, doing research, trying to combine the standard PID regulator with fuzzy adaptive controller. As a rule, setting a fuzzy controller is made based on the Mamdani controller. Also, recently, for the control of non-stationary control object are widely used controllers on the basis of a predictive model. The purpose of this paper is the comparative analysis of automatic control systems with PID regulator based on fuzzy logic and regulator on the basis of a predictive model (MPC-controller). In the course of research, stepwise disturbance of a certain amplitude and duration were applied to the control object. As a result, transient processes were obtained and quality indicators were determined. By comparing and analyzing the results obtained, a conclusion was made about the advantages of one controller over another.