АДАПТИВНЫЙ ПИД-РЕГУЛЯТОР НА НЕЧЁТКОЙ ЛОГИКЕ — 28 мая 2026 г. в 12:52:52.921
АДАПТИВНЫЙ ПИД-РЕГУЛЯТОР НА НЕЧЁТКОЙ ЛОГИКЕ __ Мы рассматрели возможность использования нечёткой логики для адаптации коэффициентов ПИД-регулятора, управляющего линейным объектом - апериодическим звеном первого порядка. Классические настройки регулятора, выполненные, например, методом Зиглера–Николса, рассчитаны на фиксированные параметры объекта. ❗Однако на практике коэффициент усиления или постоянная времени могут изменяться, что ухудшает качество регулирования. Решением может стать адаптивный регулятор, в котором пропорциональная, интегральная и дифференциальная составляющие корректируются в реальном времени с помощью блока нечёткой логики. ❗Для проверки этой идеи в среде Simulink были собраны две системы: с обычным ПИД-регулятором и с гибридным, где базовые коэффициенты (настроенные по классике) умножаются на поправки, вычисляемые нечётким контроллером. Входными переменными для нечёткого регулятора служат ошибка регулирования и её производная, а выходными - масштабирующие коэффициенты для KpKp, KiKi и KdKd. База правил составлена на основе типовых инженерных соображений: при большой ошибке нужно увеличить пропорциональную составляющую и временно ослабить интегральную, при большой производной — уменьшить дифференцирование и так далее. После оптимизации вспомогательных коэффициентов усиления (ke, kde и других) гибридная система показала заметно лучшее быстродействие. Например, при критическом коэффициенте усиления объекта, равном 8,5, переходный процесс в системе с нечёткой адаптацией устанавливался за 0,6 секунды против 1,27 секунды у классического ПИД-регулятора. нием параметров объекта. Когда коэффициент усиления увеличивали с 3 до 10 и даже до 17, адаптивный регулятор продолжал уверенно отрабатывать сигнал, тогда как классический ПИД начинал давать значительные колебания или слишком долгий переходный процесс. В то же время, если менялась не столько величина усиления, сколько постоянная времени объекта, оба регулятора начинали работать хуже, а при появлении случайных помех их поведение становилось почти одинаковым. На линейных объектах преимущества нечёткого адаптивного ПИД-регулятора не являются революционными. Однако система становится заметно более робастной к изменениям коэффициента усиления, а значит, такой подход вполне оправдан там, где параметры заведомо «плывут» во времени. А вот по-настоящему раскрыться нечёткая логика должна на нелинейных объектах. ______ Подробнее тут: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50520618 ______ Если пишите свои статьи на похожую тему, сошлитесь на нас: _ Олейников В. С., Жиракова П. С. Адаптация коэффициентов ПИД-регулятора, управляющего объектом с переменным коэффициентом усиления // Наукосфера. – 2023. – № 3 (2). – С. 204–214. – ISSN 2542-0402.