СИНТЕЗ НЕЧЕТКОГО РЕГУЛЯТОРА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЕМ РАСХОДОВ «ГАЗ – ВОЗДУХ» НА ОСНОВЕ РЕЖИМНОЙ КАРТЫ

К. А. Соловьев, Е. А. Муравьева, Р. Г. Султанов, О. И. Соловьева

Аннотация


Процесс горения газа в реальных условиях происходит при избытке воздуха. С увеличением количества избыточного воздуха выше рекомендуемого, растут потери тепла за счет притока холодного воздуха.

Расход воздуха нелинейно зависит от нескольких факторов. На практике нелинейные зависимости учитывают с помощью режимных карт и газоанализаторов. Если во время корректировки по показаниям газоанализаторов давление газа или воздуха в печи станет отличаться от режимной карты более чем на 10%, то контур управления по показаниям газоанализаторов автоматически отключится, и регулирование давления газа и воздуха будет происходить по режимной карте. При управлении процессом горения по режимным картам весь возможный диапазон температур разбивается на интервалы. При этом из-за дискретности шагов по температуре и расходу газа необходимо обеспечить некоторый запас избытка воздуха, чтобы гарантированно обеспечить полное сгорание газа.

В данной работе рассмотрен синтез нечеткого регулятора для управления процессом горения газа, учитывающий колебания следующих факторов: расход газа, температура, давление и влажность воздуха. Нечеткий регулятор на выходе выдает требуемый расход воздуха.

При синтезе нечеткого регулятора рассмотрены следующие задачи: построение таблицы опорных точек на основе режимной карты, выбор термов входных и выходных лингвистических переменных, выбор структуры и алгоритма построения продукционных правил, синтез базы продукционных правил с двумя консеквентами, моделирование нечеткого регулятора, расчет погрешности.

Статическая характеристика нечеткого регулятора представляет собой плавную поверхность, построенную по опорным точкам с требуемой точностью. Плавность изменения обеспечивает оптимальное управление. Критерием оптимальности является обеспечение максимально возможного КПД и минимального расхода газа.


Ключевые слова


fuzzy controller;gas analyzer.;gas combustion;intelligent control system;optimal control;production rule with two consequent;regime map;газоанализатор.;горение газа;интеллектуальная система управления;нечеткий регулятор;оптимальное управление;продукционное правило с двумя консеквентами;режимная карта

Полный текст:

PDF

Литература


Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М.: Химия, 1997. 304 с.

Природный газ. Горение газа [Электронный ресурс]. Режим доступа: газхоз.рф/gas/gas.htm.

Самыкин В.И., Салтыков Ю.А. Минимальная система оптимизации горения топлива для котлов ПТВМ- 60, 100 ,120 на основе стационарного газоанализатора КГА-8С. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=25.

Соловьев К.А. Адаптивный динамический нечеткий регулятор для объекта управления с заданной структурой. // Наукоемкие технологии в машиностроении: материалы Всеросс. науч.-практ. конф. (г. Ишимбай, 17-18 мая 2013 г.). Уфа: УГАТУ, 2013. С. 49-50.

Соловьев К.А. Муравьева Е.А., Султанов Р.Г. Адаптация нечеткого регулятора. // Нефтегазовое дело. 2014.Т. 12 №3. С. 123-128. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1727

Стаскевич Н.Л., Северинец Г.Н., Вигдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л.: Недра, 1990. 762 с.

Султанов Р.Г., Соловьев К.А. Алгоритм синтеза адаптивного динамического нечеткого регулятора. // Наукоемкие технологии в машиностроении: материалы Всерос. науч.-практ. конф. (г. Ишимбай, 17-18 мая 2013 г.). Уфа: УГАТУ, 2013. С. 51-52.

Гузаиров М.Б., Муравьева Е.А. Управление технологическими процессами, реализованное на четких логических регуляторах. М.: Машиностроение, 2012. 305 с.

Щукин А.А. Промышленные печи и газовое хозяйство заводов. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. М. Энергия, 1973. 224 с.

Энциклопедия газовой промышленности. 4-е изд. Пер. с франц.; Ред. пер. К.С. Басниев. М.: АО «ТВАНТ», 1994. 884 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-1-275-291

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.