Transport automation research Transport automation research Автоматика на транспорте 2412-9186 55614 10.20295/2412-9186-2022-8-04-389-398 Системы управления на транспорте TRANSPORT CONTROL SYSTEMS Системы управления на транспорте Control System of Crane Electric Drive of Platform Type on the Basis of Controller with Fuzzy Logic СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ КРАНА ПЛАТФОРМЕННОГО ТИПА НА ОСНОВЕ РЕГУЛЯТОРА С НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКОЙ Чернышев Денис Валентинович Chernyshev Denis Valentinovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Дальневосточный государственный университет путей сообщения Россия Far East State Transport University Russian Federation 12 12 2022 12 12 2022 8 4 389 398 11 12 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/55614/view

Моделируется система управления на основе нечеткой логики электроприводом главного движения крана, расположенного на платформе. В качестве основы для регуляторов используются теория нечеткой логики и стандартные настройки. Модель силовой части системы регулирования построена согласно способу векторного управления, электроприводом с опорным вектором потокосцепления ротора. Система управления выполнена по подчиненному способу регулирования с классическим регулятором тока и нечетким регулятором скорости, при этом внутренний контур тока настроен на модульный оптимум. Целью разработки модели системы управления является улучшение энергетических характеристик при питании от источников с ограниченной мощностью, при соблюдении требований к качеству регулирования. В сравнении с системой управления с нечетким регулятором скорости используется система подчиненного регулирования с внутренним контуром тока настроенного на модульный оптимум и внешним контуром скорости настроенным на симметричный оптимум. Полученные параметры и логику настройки нечеткого регулятора математической модели возможно использовать как основу для программирования в системах управления. В изменяемых внешних условиях работы корректировка параметров такого регулятора выполняется персоналом на основе понятных логических правил и функций принадлежности.

Control system on fuzzy logic basis is modelled for the electric drive of main motion of crane, located on a platform. As a basis for controllers, fuzzy logic theory and standard settings are used. The model of control system powered part is built according to vectorial control approach, with electric drive with rotor flux reference vector. Control system is implemented by submittal regulation mode with classic controller of current and with speed fuzzy controller, together, current inner circuit is setup on modular optimum. The purpose of system model development is energetical characteristics improvement at power supply from the sources with limited capacity and at meeting the requirements on control quality. In comparison with control system with speed fuzzy controller, the system of secondary regulation with current inner circuit, adjusted to modular optimum, and with speed outer circuit, adjusted to symmetric optimum, is used. The obtained parameters and setup logic of fuzzy controller of mathematical model may be used as a basis for programming in control systems. In being changed work outdoor conditions, the correction of such controller parameters is embodied by personnel on the basis of understandable logic rules and functions of belonging.

 система управления нечеткая логика электродвигатель математическое моделирование регулятор control system fuzzy logic electric drive mathematical modelling controller

Системы управления электроприводов: учебник для вузов / Под ред. В. М. Терехова. - 3-е изд. - М.: Академия, 2008. - 304 с. Sistemy upravleniya elektroprivodov: uchebnik dlya vuzov / Pod red. V. M. Terehova. - 3-e izd. - M.: Akademiya, 2008. - 304 s. Сапожников В. В. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики: учебник для вузов ж.-д. транспорта / В. В. Сапожников, Ю. А. Кравцов, Вл. В. Сапожников; под ред. В. В. Сапожникова. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 394 с. Sapozhnikov V. V. Teoreticheskie osnovy zheleznodorozhnoy avtomatiki i telemehaniki: uchebnik dlya vuzov zh.-d. transporta / V. V. Sapozhnikov, Yu. A. Kravcov, Vl. V. Sapozhnikov; pod red. V. V. Sapozhnikova. - M.: GOU «Uchebno-metodicheskiy centr po obrazovaniyu na zheleznodorozhnom transporte», 2008. - 394 s. Певзнер Е. М. Электрооборудование грузоподъемных кранов / Е. М. Певзнер, Е. В. Попов и др. - Москва, 2009. - 359 с. Pevzner E. M. Elektrooborudovanie gruzopod'emnyh kranov / E. M. Pevzner, E. V. Popov i dr. - Moskva, 2009. - 359 s. Мужичков В. И. Грузоподъемные краны на железнодорожном ходу / В. И. Мужичков, В. А. Редников. - М.: Транспорт, 1978. - 429 с. Muzhichkov V. I. Gruzopod'emnye krany na zheleznodorozhnom hodu / V. I. Muzhichkov, V. A. Rednikov. - M.: Transport, 1978. - 429 s. Лифанов В. А. Грузоподъемные и транспортные механизмы: учебник / В. А. Лифанов, Б. П. Дофанов. - М.: Машиностроение, 1990. - 671 с. Lifanov V. A. Gruzopod'emnye i transportnye mehanizmy: uchebnik / V. A. Lifanov, B. P. Dofanov. - M.: Mashinostroenie, 1990. - 671 s. Соколовский Г. Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учебник / Г. Г. Соколовский. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 272 с. Sokolovskiy G. G. Elektroprivody peremennogo toka s chastotnym regulirovaniem: uchebnik / G. G. Sokolovskiy. - M.: Izdatel'skiy centr «Akademiya», 2006. - 272 s. Москаленко В. В. Электрический привод: учебник / В. В. Москаленко. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 364 с. Moskalenko V. V. Elektricheskiy privod: uchebnik / V. V. Moskalenko. - M.: NIC INFRA-M, 2015. - 364 s. Ключев В. И. Теория электропривода / В. И. Ключев. - М.: Энергоатомиздат, 2001. - 690 с. Klyuchev V. I. Teoriya elektroprivoda / V. I. Klyuchev. - M.: Energoatomizdat, 2001. - 690 s. Чиликин М. Г. Общий курс электропривода: учеб. для вузов. - 6-е изд., перераб. и доп. / М. Г. Чиликин, А. С. Сандлер. - М.: Энергоиздат, 1981. - 576 с. Chilikin M. G. Obschiy kurs elektroprivoda: ucheb. dlya vuzov. - 6-e izd., pererab. i dop. / M. G. Chilikin, A. S. Sandler. - M.: Energoizdat, 1981. - 576 s. Шрейнер Р. Т. Токоограничение в двухзонных системах частотного управления асинхронными электроприводами / Р. Т. Шрейнер, В. К. Кривовяз, С. И. Шилин // Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. - Пермь, 3-7 октября 2016. - С. 243-247. Shreyner R. T. Tokoogranichenie v dvuhzonnyh sistemah chastotnogo upravleniya asinhronnymi elektroprivodami / R. T. Shreyner, V. K. Krivovyaz, S. I. Shilin // Trudy IX Mezhdunarodnoy (XX Vserossiyskoy) konferencii po avtomatizirovannomu elektroprivodu AEP-2016. - Perm', 3-7 oktyabrya 2016. - S. 243-247. Виноградов А. Б. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом / А. Б. Виноградов, В. Л. Чистосердов, А. Н. Сибирцев // Электротехника. - 2003. - № 7. - С. 7-17. Vinogradov A. B. Adaptivnaya sistema vektornogo upravleniya asinhronnym elektroprivodom / A. B. Vinogradov, V. L. Chistoserdov, A. N. Sibircev // Elektrotehnika. - 2003. - № 7. - S. 7-17. Ещин Е. К. Энергосберегающее управление состоянием асинхронного электродвигателя // Известия вузов. Электромеханика. - 2018. - Т. 61. - № 3. - С. 31-36. Eschin E. K. Energosberegayuschee upravlenie sostoyaniem asinhronnogo elektrodvigatelya // Izvestiya vuzov. Elektromehanika. - 2018. - T. 61. - № 3. - S. 31-36. Копылов И. П. Математическое моделирование электрических машин: учебник для вузов / И. П. Копылов. - М.: Высшая школа, 1994. - 318 с. Kopylov I. P. Matematicheskoe modelirovanie elektricheskih mashin: uchebnik dlya vuzov / I. P. Kopylov. - M.: Vysshaya shkola, 1994. - 318 s. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта / Под ред. Д. А. Поспелова. - М.: Наука, 1986. - 312 с. Nechetkie mnozhestva v modelyah upravleniya i iskusstvennogo intellekta / Pod red. D. A. Pospelova. - M.: Nauka, 1986. - 312 s. Чернышев Д. В. Система двухуровневого управления на основе нечеткой логики. Патент на полезную модель № 117652, зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27 июня 2012 г. / Д. В. Чернышев. Chernyshev D. V. Sistema dvuhurovnevogo upravleniya na osnove nechetkoy logiki. Patent na poleznuyu model' № 117652, zaregistrirovano v Gosudarstvennom reestre poleznyh modeley Rossiyskoy Federacii 27 iyunya 2012 g. / D. V. Chernyshev. Поспелов Д. А. Логико-лингвистические модели в системах управления / Д. А. Поспелов. - М.: Энергоиздат, 1981. - 232 с. Pospelov D. A. Logiko-lingvisticheskie modeli v sistemah upravleniya / D. A. Pospelov. - M.: Energoizdat, 1981. - 232 s. Герман-Галкин С. Г. Проектирование мехатронных систем на ПК / С. Г. Герман-Галкин. - СПб.: КОРОНА-Век, 2008. - 368 с. German-Galkin S. G. Proektirovanie mehatronnyh sistem na PK / S. G. German-Galkin. - SPb.: KORONA-Vek, 2008. - 368 s. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений: Пер. с англ. / Л. Заде. - М.: Мир, 1976. 166 с. Zade L. Ponyatie lingvisticheskoy peremennoy i ego primenenie k prinyatiyu priblizhennyh resheniy: Per. s angl. / L. Zade. - M.: Mir, 1976. 166 s. Поспелов Д. А. Ситуационное управление: теория и практика / Д. А. Поспелов. - М.: Наука, 1986. - 288 с. Pospelov D. A. Situacionnoe upravlenie: teoriya i praktika / D. A. Pospelov. - M.: Nauka, 1986. - 288 s.