Нейронные сети и нейроконтроллеры. Бураков М.В. - 230 стр.

UptoLike

Составители: 

230
Наиболее распространенным типом промышленных регуля-
торов в настоящее время являются ПИД-регуляторы. Около 90%
регуляторов в промышленности используют ПИД-алгоритм. При-
чиной столь высокой популярности является простота построения
и использования, ясность функционирования, пригодность для ре-
шения большинства практических задач и низкая стоимость [62].
Однако существующие методы расчета параметров ПИД-
регуляторов ориентированы на линейные системы, поскольку сам
регулятор является линейным динамическим звеном. Если же
объект управления является существенно нелинейным, то трудно
добиться высокого качества управления. В этой связи большой ин-
терес представляют двухуровневые схемы, в которых на нижнем
уровне располагается базовый ПИД-регулятор, а на верхнем су-
первизор, координирующий работу базового регулятора.
Поведение ПИД-регулятора описывается формулой
()
() () () ,
pd i
de t
ut K et K K etdt
dt
=+ +
ò
где K
p
, K
d
, K
i
настраиваемые коэффициенты регулятора; e(t) и
u(t) – ошибка и сигнал управления.
Общая схема ПИД-регулятора с нейронным супервизором при-
ведена на рис. 8.9 (g(t) и y(t) задающее воздействие и выходной
сигнал объекта).
Рассмотрим объект управления, в котором выделены линейная
динамическая и нелинейная статическая часть (рис. 8.10).
Настройка ПИД-регулятора для линейной части (колебательное
звено) средствами оптимизации MatLab не представляет трудно-
стей (кривая 1 на рис. 8.11). Однако при введении нелинейности
качество оптимизации коэффициентов заметно ухудшается (кри-
вая 2 на рис. 8.11).
Таким образом, при постоянных значениях коэффициентов
ПИД-регулятора не удается добиться хорошего качества управле-
Рис. 8.9. Структура супервизорного управления ПИД-регулятором
Нейронный
супервизор
ПИД-
регулятор
Объект
+
g(t)
e(t)
u(t)
K
p
K
d
K
i
y(t)