5.5 Регулятор з диференціюючими ланками на вході
Явна обчислення похідних такого ж порядку, як і порядок об'єкта регулювання, імовірно мало дати позитивні результати за принципом схеми на основі затримок.
0.4
0.2
0.1
0
-0.1
1 2 3 4 5 6
Рис. 5.5.1 Перехідний процес швидкостей першої та другої маси в системі з ANFIS. На основі похідних. З малюнка 5.5.1 випливає, що явне обчислення похідних зменшує рівень статичної помилки регулювання, складовою 3.5%, і практично усуває коливання. Рівень статичної помилки по обуренню становить 8%. Час перехідного процесу одно 0.5 с.
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Рис. 5.5.2.Переходний процес швидкостей першої та другої маси в системі з інтегратором + ANFIS. На основі похідних. Ти = 0.5с Перехідний графік на малюнку 5.5.2 говорить про те, що для системи на базі похідних Постійна часу Ти = 0.5с є малою, і не забезпечує астатизм.
sol l en
M
w1
3.5 T sum.s+1
1 T m.s
1
T fi der.s
beta1
-K-
1
T L.s
beta2
w2
wsol l
T o Workspace5
t
Cl ock
OUT ANFIS T RAIN
Gai n1
1
In1
1
Gai n2
In1 Out1
A&D Convertor INPUT ANFIS MAT RIX
1
2 1
In2
In1 Out1
z
Gai n3
3
A&D Convertor2Uni t Del ay1
A&D Convertor1
d
trai n vector
In3 1
1 1
In1 Out1
In1
In2
In3
In4
T
rai
n
Vector
INPUT ANFIS T RAIN
4
In4
Gai n4
1
A&D Convertor3
In1 Out1
Uni t Del ayU2ni t Del ay3
OUT ANFIS VECT OR
5.5.3 Структурна схема формування навчаючої множини на основі похідних
sol l en
M
w1 t
Cl ock
1
0.5s
In1
In2
In3
Out1
3.5 T sum.s+1
1
T
m.s
1
T fi der.s
beta1
-K-
1
w2
T L.s
beta2
Subsystem
Gai n1
1
In1
1
Gai n2
In1 Out1
A&D Convertor INPUT ANFIS MAT RIX
1
2 1
In2
In1 Out1
z
Gai n4
Gai n3
3
A&D Convertor3Uni t Del ay1
A&D Convertor1
Fuzzy Logi c
In1 Out1 3
A&D Convertor2
1
Out1
In3 1
1 1
In1 Out1
z
z
Control l er
Uni t Del ayU2ni t Del ay3
Рис. 5.5.4 Структурна схема системи з регулятором на основі похідних. В робочій фазі.
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Рис. 5.5.5 Перехідний процес швидкостей першої та другої маси в системі з інтегратором + ANFIS. На основі похідних. Ти = 0.2с При постійній інтегратора, рівний 0.2 секунди отримуємо перехідний процес з перерегулюванням 53% динамічні помилки регулювання досягають значень 12%
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Рис. 5.5.6 Перехідний процес швидкостей першої та другої маси в системі з інтегратором + ANFIS. На основі похідних. Ти = 0.6с Збільшення постійної часу в три рази відбилося тільки на затягуванні перехідного процесу без зменшення перерегулювання і динамічних помилок. Графік перехідного процесу представлений на малюнку 5.5.6.
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Рис. 5.5.7. Перехідний процес швидкостей першої та другої маси в системі з інтегратором + ANFIS. На основі похідних. Ти = 0.2с, коефіцієнт К1 = 0.01 Однак зменшити перерегулювання можна шляхом зменшення коефіцієнта посилення на керуючому вході мережі, від старого значення, рівного 1, до значення 0.01. Задане значення швидкості все одно буде відпрацьовано за рахунок накопичення сигналу неузгодженості в інтеграторі. Перерегулювання одно 11%. Динамічна помилка дорівнює 10%.
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Рис. 5.5.8.Переходний процес швидкостей першої та другої маси в системі з інтегратором + ANFIS . На основі похідних. Ти = 0.2с , коеф. К1 = 0.01 старе значення 1 Кос = 0.6 старе значення 1 За рахунок зменшення коефіцієнта зворотного зв'язку в даній схемі від 1 до 0.6 можна отримати нульове перерегулювання і затягування часу відпрацювання прикладеного навантаження . В цілому система на базі похідних дає хороші результати , але все одно її не можна вважати чисто нейро регулятором , так як питання вибору постійної часу інтегратора залишилося відкритим. А без інтегратора отримати астатичний процес не вдалося.