Доповідь /Технічні науки –Інформатика, обчислювальна техніка і автоматизація

УДК 681.5.044

Двояк В.В.

АЛГОРИТМ РОЗРОБЛЕННЯ СХЕМИ СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЦЕСІВ КЕРУВАННЯ ОБ’ЄТАМИ, ЯКІ ФУНКЦІОНУЮТЬ ЗА УМОВ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Для автоматизації технологічних об’єктів, які функціонують за умов апріорної та поточної невизначеності щодо їх структури і параметрів, якими є деякі об’єкти нафтової і газової промисловості, наприклад, установки для буріння нафтових і газових свердловин роторним способом, електробурами або турбобурами на суші і на шельфі Чорного і Азовського морів та ін., найбільш сприятливим є застосування принципів фаззі-логіки. Ця задача є актуальною у зв’язку з широким впровадженням в галузі комп’ютерно-інтегрованизх технологій [1].

Проте, аналіз літературних джерел [1÷4 та ін.] показує недостатній об’єм проведених досліджень у цьому напрямку, зокрема в напрямку розробки алгоритмів синтезу систем з фаззі-контролерами.

Тому метою даної роботи є синтез алгоритму процесу розробки системи автоматизації процесів керування об’єктами, що функціонують за умов апріорної та поточної невизначеності.

Відомо [1, 5], що основними етапами розробки системи автоматизації такого класу на базі фаззі-контролерів є наступні:

• формалізація поставленої задачі: встановлення функціональної структури системи, вхідних та вихідних величин, вхідних та вихідних фільтрів; складання лінгвістичного опису з конкретними фізичними значеннями параметрів;

• встановлення алгоритмічних ступенів свободи: агрегація, імплікація, акумуляція, метод дефазифікації;

• встановлення параметричних ступенів свободи: можливих інтервалів зміни вхідних та вихідних величин, форми та параметрів функцій належності, фаззі-правил;

• моделювання і оптимізація розробленої системи в режимі off-line: інтерактивний аналіз поведінки фаззі-системи за допомогою програмної моделі керованого об’єкта або з використанням заздалегіть підготовлених промислових даних;

• оптимізація фаззі-системи в режимі on- line: під’єднання створеної системи контролю або керування до реального об’єкта і оптимізація різних компонентів системи в реальних умовах;

• реалізація розробленої системи.

Крім цього, розрахунок і проектування автоматичної системи керування передбачає виконання таких етапів:

• аналіз керованого об’єкта з метою встановлення основних вимог до системи автоматичного керування. На цьому етапі встановлюється клас системи (лінійна, нелінійна, дискретна), закон зміни керованої величини, характер передачі сигналів (неперервні, дискретні), визначається допустимий діапазон зміни керованої величини і основні вимоги до якості перехідного процесу і до системи керування в цілому;

• апроксимація заданого керованого об’єкта і визначення його передавальної функції (математичної моделі);

• вибір елементів системи, розробка функціональної структури автоматичної системи керування;

• розрахунок оптимальних параметрів налаштування регуляторів;

• перевірка структурної стійкості замкненої системи; синтез оптимального керуючого пристрою;

• аналіз стійкості системи;

• побудова графіка перехідного процесу і оцінка якості автоматичної системи.

Рис. 1 – Блок-схема алгоритму розробки системи автоматизації

Сукупність всіх названих етапів покладена в основу створення блок-схеми алгоритму (рис.1) розробки системи автоматизації процесів керування об’єктами, що функціонують за умов апріорної та поточної невизначеності.

Отже запропоновано алгоритм розробки системи автоматизації процесів керування об’єктами, що функціонують за умов апріорної та поточної невизначеності, який на відміну від алгоритму створення звичайних систем керування, містить алгоритм розробки фаззі-контролера, що дозволяє розробити проект фаззі-системи автоматизації процесів керування складними об’єктами.

Література

1. Семенцов Г.Н., Чигур І.І., Шавранський М.В., Борин В.С. Фаззі-логіка в системах керування. Навчальний посібник ІФНТУНГ: Факел, 2002р. – 85 с.

2. Алиев Р.А., Церковный А.Э., Мамедова Г.А. Управление производством при нечетной исходной информации. – М.:Энергоатомиздат, 1991. – 240 с.

3. Hampel R., Chaker N. Structure analysis for fuzzy-controller // Proceedings of Fuzzy-96, Zittau, Germany, 1996. – 83-91 p.p.

4. Al-Hadithi B.M., Matia F., Timenez A. Fuzzy control for a liquid level system // Proceedings of EUSFLAT 2003, Zittau, Germany, 2003.– 355-361 p.p.

5. Головач І.Р. Аналіз інформативних параметрів і розробка автоматизованої системи керування процесом екстракції: Дис…канд.техн.наук: 05.13.07.– Львів, 2004.– 160 с.