рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Система управления насосом с использованием нечеткой логики

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Система управления насосом с использованием нечеткой логики

Система управления насосом с использованием нечеткой логики - раздел Образование, Управляемый привод Рассмотрим Пример Управления Асинхронным Электроприводом Центробежного Насоса...

Рассмотрим пример управления асинхронным электроприводом центробежного насоса для стабилизации давления в системе водоснабжения. Система управления (Рис.9.3) включает в себя микропроцессорную систему, реализующую управление по правилам нечеткой логики, и преобразователь частоты, позволяющий регулировать подачу насоса изменением его частоты вращения. Функции принадлежности входных и выходных сигналов, правила принятия решений формируются на основе знаний эксперта(опытного специалиста) о ходе технологического процесса.

Значение давления Р определяется датчиком давления, сигнал с которого после двенадцатиразрядного АЦП поступает в микропроцессорную систему управления в виде целого числа (от 0 до 4000). Положим, что значение требуемого давления находится на середине диапазона измерения датчика.

Заданное давление Р_зад примем равным 2000. Тогда отклонение текущего давления (ошибка регулирования) d_p от заданного значения находится в диапазоне от минус 2000 до плюс 2000. Для перехода к нечетким переменным по отклонению давления примем стандартную форму функций

принадлежности трех термов: уменьшить (М), норма (Н) и увеличить (В) (рис.9.4).

Чтобы более качественно управлять процессом, вычисляется также скорость изменения давления v_p, которая может принимать значения от -2000 до +2000. Для перехода к нечетким переменным скорости изменения давления примем стандартную форму функций принадлежности трех термов: уменьшить (М), норма(Н) и увеличить (В), (рис 9.5).

Для регулирования с помощью преобразователя частоты скорости электропривода насоса используем сигнал задания скорости u_w, который поступает с выхода ЦАП для микропроцессорной системы управления. Формированием управляющего сигнала обеспечивается изменение частоты вращения , которое определяется целым числом в диапазоне от 0 до 4000. В лингвистических переменных нечеткой логики управление изменением частоты вращения может быть представлено пятью термами: сильно уменьшить (СМ), уменьшить (М), норма (Н), увеличить (В) и сильно увеличить (СВ), (рис. 9.6).

Если давление меньше и его значение не изменяется, то частоту вращения насоса увеличиваем. Через нечеткие переменные это правило запишем следующим образом: если d_p = M и v_p = Н, то = В.

Если давление меньше и его значение уменьшается, то частоту вращения насоса сильно увеличиваем. Через нечеткие переменные это правило можно записать так: если d_p = M и v_p = M, то = СВ.

Аналогично составляются остальные правила. Если анализировать все возможные состояния условий, то для рассматриваемого случая можно составить девять правил. Совокупность всех правил удобно представить в виде таблицы, в которой столбцы соответствуют условиям одного параметра, строки – условиям другого параметра, а на их пересечениях записываются выводы, соответствующие этим условиям (табл. 9.1).

Таблица 9.1

Отклонение давления d_p	Скорость изменения давления v_p
М	Н	В
М	СВ	В	Н
Н	В	Н	М
В	Н	М	СМ

В качестве метода дефазификации примем метод центра тяжести. Рассмотрим, как определяется управление в некоторой точке движения системы.

Допустим имеет место отклонение давления, раное -800, оно продолжает снижаться со скоростью -400. В этом случае термы М и Н отклонения давления имеют степень принадлежности 0,4 и 0,6 соответственно (см. рис.9.4), а термы М и Н скорости изменения давления равны 0,2 и 0,8 (см. рис.9.5). Остальные термы имеют степень принадлежности, равную 0. Для принятой формы записи правил степень принадлежности антецедента каждого правила определяется по минимуму всех условий, т.е. для вывода имеют значения правила, содержащие условия с ненулевыми степенями принадлежности:

1. Если d_p = М и v_p = М, то =СВ;

2. » d_p = М и v_p= Н, » =В;

3. » d_p = Н и v_p= М, » =В;

4. » d_p = Н и v_p= Н, » =Н.

Каждое из этих правил дает степень принадлежности выводу по минимуму:

1. m_СВ() = min

2. m_В() = min

3. m_В() = min

4. m_Н() = min

На втором шаге формирования нечеткого вывода определим степень принадлежности термов выходной переменной по максимуму. Например, выражения п.п. 2 и 3 дают разные значения степени принадлежности для терма В, но берется максимальное:

m_В() = max

Таким образом, при данном состоянии входных сигналов степени принадлежности термов выходной переменной имеют значения (см. рис.9.6):

Для перехода от нечетких выводов к управляющему воздействию используем формулу дефазификации по методу центра тяжести:

Подставив в формулу численные значения, получим

Таким образом, получено значение сигнала управления приводом насоса.

Лекция 15

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Управляемый привод

Имени академика В П Королева... В Н Астапов... Управляемый привод...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Система управления насосом с использованием нечеткой логики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Принципы построения и алгоритмы регулирования управляемых приводов автоматизированных систем.
Традиционно ранее использовались системы управляемого пуска электропривода, которые выполняли функции ступенчатого или плавного регулирования скорости в довольно ограниченном диапазоне скоростей. Э

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
В последние годы большое распространение во всем мире получают тиристорные пусковые устройства, или, как их ещё называют, устройства плавного пуска, предназначенные для управления пусковыми режимам

ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВА
Основная задача, решаемая при пуске, – получение плавного нарастания тока, момента и частоты вращения двигателя. При использовании ТПУ она обеспечивается плавным нарастанием напряжения на двигателе

ФУНКЦИИ ЗАЩИТЫ
Дополнительно к функциям управления пусковыми режимами и режимами останова, ТПУ снабжаются функциями защиты АД и защиты ТПУ от аварийных режимов. К стандартным функциям относятся: за

Система управления
Интерфейсная часть системы управления содержит, как правило, две части: интерфейс оператора и интерфейс оборудования. Интерфейс оператора выполняется обычно на основе жидкокристалличе

ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРИВОД С ШИМ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
1.1 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Современные требования к производителям, как бытового электрооборудования так и промышленных предприятий, выпускать продукцию более эк

Асинхронный электродвигатель
В противоположность коллекторным и бесколлекторным электродвигателям постоянного тока асинхронные электродвигатели не содержат постоянных магнитов. Ротор выполнен в виде короткозамкнутой обмотки (&

Принцип обычной широтно-импульсной модуляции
Одним из способов решения задачи формирования с помощью инвертора трехфазной синусоидальной системы напряжений со сдвигом по фазе 120 градусов на обмотках статора является использование таблицы син

Таблицы преобразования со значениями синусов
Как показано в предыдущем разделе обычное ШИМ-управление подразумевает использование таблицы синусов для вычисления sin(q) для всех значений d от 0 до 2p. Используя некоторые свойства тригонометрич

Принцип действия ПИ-регулятора
Алгоритм ПИ-регулятора может быть реализован без обращения к сложной теории автоматического управления. Целью данного алгоритма является определение управляющего сигнала объектом управления (в наше

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
В предыдущей лекции рассматривалась реализация устройства управления асинхронным электродвигателем с обратной связью по скорости на основе микроконтроллера AT90PWM3 с использованием

Электроприводами
Частотное управление электродвигателями осуществляется двумя основными способами: по функциональной характеристике, связывающей напряжение и частоту статора электродвигателя (U/f – характе

В системе управления
В частотно-регулируемых электроприводах фирмы АВВ используется технология прямого управления моментами (технология DTC). Она позволяет управлять двигателем без импульсного датчика с

Унифицированные системы электроприводов.
Унифицированные системы выполняются на базе комплектных электроприводов постоянного и переменного токов. Доля электроприводов постоянного тока составляет в новых разработках систем автоматизации пр

Электроприводы переменного тока
Частотно-регулируемые электроприводы выпускают различные электротехнические корпорации: одно из ведущих мест на мировом рынке занимают фирмы «Allen-Bradley» и «Siemens». Су

Электроприводы постоянного тока
Проекты нового технологического оборудования выполняются с использованием систем автоматизированных электроприводов переменного тока. Однако в проектах модернизации действующего оборудования в базо

Средства управления и программирования электроприводов.
Основным средством управления электроприводом является программируемый контроллер, с помощью которого и решаются задачи управления. Имеются базовый модуль контроллера и модули расширения. С помощью

Управление с использованием нечеткой логики
Алгоритмы управления с использованием нечеткой логики реализуются в системах управления электропривода программным способом. В программируемых контроллерах предусматриваются модули с инструкциями д

Приводами переменного тока.
Асинхронные электродвигатели переменного тока являются основными преобразователями электрической энергии во всем мире и применяются в промышленности, коммерции и даже в быту. Пре

Вентиляторы.
Большинство вентиляторов это центробежные машины, которые воздействуют на воздух центробежной силой. Это выражается в повышении давления и появлении потока воздуха на выходе вентилятора. Такой

Приводы переменной скорости.
Этот метод использует преимущества изменения характеристик вентилятора при изменении скорости вращения. Эти изменения количественно выражаются в комплекте формул, называемых законам

Расход Время Мощность Уд. Мощность
100 10 35 3.5 80 40 18 7.2 60 40 7.56 3.024 40 10 2.24 0.224 Всего: 13.948 Сравнение этих данных с данными, рассчитанн

Насосы.
В основном, насосы можно разделить на две большие категории: поршневые и динамические (центробежные). Поршневые насосы используют поступательные движения своих органов для перемещения жидкости.

Управление расходом.
На рис.15.1 показаны две независимые характеристики. Одна из них,

Метод переменной скорости.
Для расчета требуемой мощности по методу переменной скорости, мы будем использовать законы подобия, изложенные ранее. Из этих законов мы можем видеть, что изменение расхода прямо пропорцио

Статический напор.
В предыдущем примере мы не принимали в расчет значения статического давления (напора). Сеть со статическим напором изменяет характеристики системы и, соответственно, потребляемую мощность, что неск

Приводы.
При обсуждении работы вентиляторов и насосов преднамерено не заостряли внимание на типе применяемого привода. Это было сделано для того, чтобы при сравнении методов эксплуатации вен