'
Мелехин В.Н.
НЕЧЕТКИЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРОЙ ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА В ПРОТОЧНОМ НАГРЕВАТЕЛЕ *
Аннотация:
в данной статье рассматривается регулирование температуры в проточном нагревателе посредством внедрения в систему нечеткого регулятора
Ключевые слова:
проточный нагреватель, нечеткий регулятор, фаззификатор, синглетон
УДК 62-531.9
Мелехин В.Н.
магистрант кафедры автоматика и телемеханика
Пермский государственный национальный исследовательский университет
(г. Пермь, Россия)
НЕЧЕТКИЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРОЙ
ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА В ПРОТОЧНОМ НАГРЕВАТЕЛЕ
Аннотация: в данной статье рассматривается регулирование температуры в проточном нагревателе посредством внедрения в систему нечеткого регулятора.
Ключевые слова: проточный нагреватель, нечеткий регулятор, фаззификатор, синглетон.
Для того чтобы титан был надлежащего качества, необходимо соблюдать огромное количество факторов, одним из которых является поддержание определенной температуры TiCl4, на основе которого в дальнейшем изготавливают металлический титан.
Чтобы не допустить колебания расхода и обеспечить правильную работу всей системы целесообразно использовать нечеткий подход для управления всем процессом.
Так как жидкость должна поступать без каких-либо задержек, то в качестве объекта управления целесообразно использовать проточный нагреватель. Необходимо посредством изменения входного напряжения нагревать тетрахлорид титана до температуры от до . Исходя из нелинейности подачи жидкости, а также ряда других факторов, нагрев происходит по нелинейному закону, что необходимо учесть при проектировании регулятора.
где – требуемая температура на выходе из подогревателя, ; – температура на входе в подогреватель, ; – мощность электрического нагревателя, Вт; – нагреваемый объем, ; – плотность нагреваемой среды, ; – удельная теплоемкость жидкости, .
Таким образом, зная все значения наших переменных, а также совместив формулы (1) и (2) мы можем вывести зависимость температуры на выходе от напряжения на входе:
Исходя из выведенной зависимости и знания, что процесс, описывающий объект управления, представлен апериодическим звеном первого порядка, смоделируем в системе MATLAB систему нагрева тетрахлорида титана. На рис. 1 показана схема моделирования.
Рис. 1. Схема объекта управления температурой в подогревателе
тетрахлорида титана в среде моделирования MATLAB
На рис. 2 приведен график результата моделирования подогревателя.
Рис. 2. Осциллограмма работы модели нагревателя
Определим параметры системы: .
Промоделируем САР с нечетким регулятором с разработанной ранее моделью объекта управления, как показано на рис. 4.
Определим параметры полученной системы:
Выводы. Выполнено моделирование нелинейного объекта (проточного нагревателя):
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Хижняков Ю.Н. // Алгоритмы нечеткого, нейронного и нейро-нечеткого управления в системах реального времени./ учебное пособие, Пермь, изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. – 156 с.
Заде Л. // Понятие лингвистической переменной и ее применение к принятию приближенных решений. / М., изд-во: Мир, 1976. – 165 с.
Пегат А. // Нечеткое моделирование и управление. / пер. с англ., М., изд-во: Бином, 2009. – 798 с
Melekhin V.N.
Student of the Department of Automation and Telemechanics
Perm State National Research University
(Perm, Russia)
FUZZY APPROACH TO CONTROLLING THE TEMPERATURE
OF TITANIUM TETRACHLORIDE IN A FLOW HEATER
Abstract: this article discusses the regulation of temperature in a flow heater by introducing a fuzzy controller into the system.
Keywords: flow heater, fuzzy controller, fuzzifier, singleton.
Номер журнала Вестник науки №5 (50) том 5
Ссылка для цитирования:
Мелехин В.Н. НЕЧЕТКИЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ ТЕМПЕРАТУРОЙ ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА В ПРОТОЧНОМ НАГРЕВАТЕЛЕ // Вестник науки №5 (50) том 5. С. 267 - 272. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5725 (дата обращения: 29.03.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+
*