Контроллер двигателя постоянного тока с нейро-адаптивной нечеткой логикой управления

Разработка контроллеров двигательных приводов является актуальной задачей в промышленных и роботизированных манипуляторах. Контроллеры двигателей постоянного тока (ДПТ) могут применяться в различных задачах, так как их использование даёт гибкие возможности для развития алгоритмов управления. Многие известные контроллеры, использующие обратную связь, не могут поддерживать эффективность системы на приемлемом уровне. В работе предлагается разработка нового контроллера ДПТ, который позволяет увеличить эффективность его управления за счёт уменьшения tn (времени нарастания), σ (перерегулирования) и tp (времени регулирования) при сравнении с другими известными котроллерами (пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) контроллером и контроллером нечёткой (НЛ) логики). В статье рассматривается разработка контроллера на основе адаптивной системы с нейро-нечеткой логикой (АСНЛ) для эффективного управления скоростью ДПТ с нагрузкой. Реализована математическая модель разработанного контроллера в среде Matlab-Simulink. Сравнение предложенного контроллера с другими известными контроллерами выполнено по следующим критериям: tn, tp и σ. Для подтверждения эффективности предложенного АСНЛ-контроллера выполнено его сравнение с известными контроллерами. Результаты моделирования показали, что разработанный АСНЛ-контроллер снижает tn по сравнению с ПИД-контроллером на 5% и по сравнению с НЛ-контроллером на 17%, tp по сравнению с ПИД-контроллером на 37% и по сравнению с НЛ-контроллером на 17%, и σ по сравнению с ПИД-контроллером на 6% с нагрузкой.

1. Молейкутый Георгий. Управление скоростью отдельно возбужденного двигателя постоянного тока. Американский журнал прикладных наук .2008;5(3):227-233.

2. Юсиф Аль Мешхедани. Гибридный контроллер ANFIS для 6-DOF манипулятора с 3D-моделью. Международный журнал компьютеров и технологий. 2013;4(2):631- 638.

3. Usoro Н, Itaketo U.T., Umoren M.A. Управление двигателем постоянного тока с использованием алгоритма нечеткой логики. Нигерийский технологический журнал. 2017;36(2):594-602.

4. Джайн М., Сингх М., Чандра А., Уильямсон С.С. Управление без датчика синхронного двигателя с постоянными магнитами с использованием MRAS на основе ANFIS. Международная конференция электрических машин и приводов (IEMDC). 2011:599-606.

5. Yaguo. Ле, Амира Й., Хайкал, Файз Ф. Арид. Диагностика неисправностей вращающихся механизмов на основе нескольких комбинаций ANFIS с GA. Механические системы и обработка сигналов. 200:2280-2294.

6. Басма А. Омар, Чжэнцзя. Он, яньян. Цзы, Цяо. Ху. Адаптивный нейро-нечеткий регулятор скорости для отдельно возбужденного двигателя постоянного тока. Международный журнал компьютерных приложений. 2012;39(9):29-37.

7. Jyh-Shing Roger Jang. Адаптивные сетевые системы нечеткого вывода. IEEE Транзакции по системам человек и кибернетика. 1993;23(3):665-683.

8. Ясир Али Алматил, Ахмед Абдельрахман. Управление скоростью двигателя постоянного тока с использованием нечеткого логического контроллера. Международная конференция по коммуникациям, управлению, вычислительной технике и электронике (ICCCCEE). 2017:1-7.

9. Исмаил Н. Л., Закария К. А., Мох Назар Н. С., М. Сярипуддин, Мохтар А. С. и С. Танакоди. Сриниваса Кишоре Бабуб. Управление скоростью двигателя постоянного тока с использованием нечеткого логического контроллера. Материалы конференции AIP. 2018;1930(1):020026(1-6).