Нечёткий регулятор синхронного генератора

Современные регуляторы или интеллектуальные регуляторы начали внедряться относительно недавно. Управление на базе нечеткой логики позволяет сформировать алгоритм, воспроизводящий действия инженера на основе накопленного опыта. Еще такой регулятор называется интеллектуальным.

На рис. 2 представлена общая схема нечёткого регулятора. Нечёткий регулятор содержит три основных части: блок фаззификации, базу правил, блок дефаззификации [9].

Рис. 2. — Структурная схема нечёткого регулятора

Блок фаззификации преобразует численную переменную в лингвистическую переменную. В блоке логического решения реализуются процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу правил регулятора. Сформированные выходные лингвистические значения переводятся в точные величины в блоке дефаззификации.

Нечёткая логика использует лингвистические переменные вместо числовых переменных. В системе управления в закрытом контуре, ошибка между опорным и выходным напряжением и скорость изменения ошибки можно обозначить как близкая к нулю (ZE), положительная небольшая (PS), отрицательная небольшая и т. д. (табл. 1) [10].

Таблица № 1.

Лингвистическая переменная «Напряжение»: NL — напряжение отрицательное большое; NM — напряжение отрицательное среднее; NS — напряжение отрицательное малое; ZE — напряжение близко к нулю; PS — напряжение положительное малое; PM — напряжение положительное среднее; PL — напряжение положительное большое.

Лингвистическая переменная «Скорость изменения напряжения»: NL — скорость изменения напряжения отрицательное большое; NM — скорость изменения напряжения отрицательное среднее; NS — скорость изменения напряжения отрицательное малое; ZE — скорость изменения напряжения близко к нулю; PS — скорость изменения напряжения положительное малое; PM — скорость изменения напряжения положительное среднее; PL — скорость изменения напряжения положительное большое.

Лингвистическая переменная «Ток поля»: NL — ток поля отрицательное большое; NM — ток поля отрицательное среднее; NS — ток поля отрицательное малое; ZE — ток поля близко к нулю; PS — ток поля положительное малое; PM — ток поля положительное среднее; PL — ток поля положительное большое.

На рис. 3 приведены функции принадлежности. Данные функции принадлежности построены в пакете Fuzzy Logic Toolbox программы MATLAB.

• а)
• б)

в)

Рис. 3. — Функции принадлежности «Напряжение» (а), «Скорость изменения напряжения» (б), «Ток поля» (в)

Входы преобразованы в данные функции принадлежности. Принадлежность может принимать значение от нуля до единицы для каждого лингвистического терма.