Интернет конференция по проблемам теории и практики управленияНазвание: Синтез и аппаратная реализация нечетких
алгоритмов управления тепловыми процессами на основе цифровых двойников
Автор: Елена Сергеевна Гебель
Соавторы:
Соловьев М.Н. , Гебель Е.С. , Арсеньев Д.Г.
Аннотация:
Статья посвящена актуальной проблеме повышения энергоэффективно-сти и эксплуатационной надёжности систем воздухоподготовки на про-мышленных энергетических объектах. Работа базируется на интеграции технологий цифровых двойников и аппарата нечеткой логики для оптими-зации управления тепловыми процессами в условиях значительных стоха-стических возмущений и транспортного запаздывания. Авторами разра-ботана математическая модель теплового аппарата с использованием метода эффективности, учитывающая нелинейный характер теплопере-дачи при переменных расходах теплоносителя. На основе анализа динами-ческих характеристик объекта в пространстве состояний синтезирован нечеткий ПИ-регулятор. Ключевой особенностью предлагаемого подхода является использование базы знаний с «развернутой» структурой, что позволяет реализовывать алгоритмы нечеткого вывода на стандартных языках программирования ПЛК (МЭК 61131-3) без потери детерминиро-ванности времени рабочего цикла контроллера. Результаты численного моделирования подтвердили преимущество разработанного метода перед классическими алгоритмами регулирования. Установлено, что применение нечеткого управления позволяет снизить интегральную ошибку регулиро-вания на 14-18%, а также радикально (на 99,88%) сократить количество циклов реверса исполнительных механизмов, что существенно увеличивает межремонтный интервал запорно-регулирующей арматуры. Практическая ценность работы заключается в возможности масштабирования предло-женных алгоритмов на широкий класс мехатронных систем управления климатическими параметрами в промышленности
Ключевые слова:
нечеткое регулирование, энергоэффективность, системы вентиля-ции, ПЛК, транспортное запаздывание, эксплуатационная надеж-ность
алгоритмов управления тепловыми процессами на основе цифровых двойников
Автор: Елена Сергеевна Гебель
Соавторы:
Соловьев М.Н. , Гебель Е.С. , Арсеньев Д.Г.
Аннотация:
Статья посвящена актуальной проблеме повышения энергоэффективно-сти и эксплуатационной надёжности систем воздухоподготовки на про-мышленных энергетических объектах. Работа базируется на интеграции технологий цифровых двойников и аппарата нечеткой логики для оптими-зации управления тепловыми процессами в условиях значительных стоха-стических возмущений и транспортного запаздывания. Авторами разра-ботана математическая модель теплового аппарата с использованием метода эффективности, учитывающая нелинейный характер теплопере-дачи при переменных расходах теплоносителя. На основе анализа динами-ческих характеристик объекта в пространстве состояний синтезирован нечеткий ПИ-регулятор. Ключевой особенностью предлагаемого подхода является использование базы знаний с «развернутой» структурой, что позволяет реализовывать алгоритмы нечеткого вывода на стандартных языках программирования ПЛК (МЭК 61131-3) без потери детерминиро-ванности времени рабочего цикла контроллера. Результаты численного моделирования подтвердили преимущество разработанного метода перед классическими алгоритмами регулирования. Установлено, что применение нечеткого управления позволяет снизить интегральную ошибку регулиро-вания на 14-18%, а также радикально (на 99,88%) сократить количество циклов реверса исполнительных механизмов, что существенно увеличивает межремонтный интервал запорно-регулирующей арматуры. Практическая ценность работы заключается в возможности масштабирования предло-женных алгоритмов на широкий класс мехатронных систем управления климатическими параметрами в промышленности
Ключевые слова:
нечеткое регулирование, энергоэффективность, системы вентиля-ции, ПЛК, транспортное запаздывание, эксплуатационная надеж-ность