Предварительные сведения. 4.1.1. Пакет Simulink является приложением к программному комплексу MATLAB[4]

4.1.1. Пакет Simulink является приложением к программному комплексу MATLAB [4]. В нем реализуется принцип визуального программирования, в соответствии с которым пользователь из библиотеки стандартных блоков создает модель объекта управления и осуществляет расчеты.

4.1.2. В данной работе используется готовая Simulink – модель, входящая в состав демонстрационного примера Demos/ Water Level Control in a Tank (см. п.1.1.6.). В ней необходимо заменить «матлабовский» нечеткий контроллер на собственный нечеткий контроллер, который был создан после выполнения лабораторных работ №1 - №3.

4.1.3.На рис.4.1. представлена разгонная характеристика замкнутой системы регулирования уровня жидкости в резервуаре, по которой можно оценить качество контроллера, используемого в системе. Наиболее важными критериями качества являются перерегулирование ∆L⁺ и время регулирование t_рег.

L ∆L⁺

L₀

0.9L₀

L

0.1L₀ ∆L^-

t_рег t₀ t₁ t

Рис.4.1. Разгонная характеристика замкнутой системы регулирования

уровня жидкости в резервуаре.

4.1.4. Разгонная характеристика (жирная линия L) отображает реакцию системы на изменение уставки L₀, которая изменяется по закону прямоугольного перепада длительностью t₀ (линия красного цвета). При этом перерегулирование на спаде равно амплитуде первой полуволны ∆L^-, а время регулирования на спаде равно t₁ – t₀.

4.1.5. Оба критерия качества являются противоречивыми, т.е. при уменьшении перерегулирования увеличивается время регулирования и наоборот. Перерегулирование и время регулирования зависят от настроек контроллера. Для ПИД- контроллера - это K_p, K_i, K_d – пропорциональная, интегральная и дифференциальная настройки, а для нечеткого – параметры и тип функций принадлежности, а также правила нечеткого логического вывода.