Нечіткі системи управління електромеханічними системами малих безпілотних морських суден

Анотація

Показано, що в малих безпілотних морських суднах найчастіше використовують електромеханічні системи різного типу. Ці системи забезпечують керування рулем судна, його рушійними пристроями, використовуються для інших допоміжних механізмів судна. З аналізу джерел встановлено, що електро-механічні системи ефективні в системах стабілізації руху суден, наприклад, у системах автопілоту. При технічній реалізації автопілотів і електрорушіїв використовують різного типу контролери і до цього часу відсутні апробовані рішення щодо алгоритмів керування ними. Показані основні принципи створення ефективних математичних моделей електромеханічних систем, побудованих на основі електричних двигунів. Ця побудова проходить за допомогою спрощення математичного опису двигунів і використання при моделюванні структурних схем. Наведено можливості використання та обрання асинхронних трифазних електродвигунів, призначених для застосування у різних механізмах і системах електроприводу морських суден і, зокрема, у електрорушіях невеликих безпілотних плавальних апаратів. Пропонується регулювання швидкості для таких двигунів здійснювати за допомогою керованого силового перетворювача при постійній частоті джерела живлення. Наведена послідовність побудови моделі електромеханічної системи, яка регулює швидкість асинхронного двигуна. Модель враховує нелінійні залежності двигуна (формула Клоса), «вентиляторне» навантаження та нелінійні елементи типу «обмеження» системи регулювання. Запропоновано використання у такій системи спрощеного нечіткого контролера, який відрізняється симетричною побудовою процедур фазіфікації. Наведені результати моделювання електрорушійної системи малого безпілотного судна при використанні нечіткого контролера. Запропоноване рішення дозволяє ефективно проводити подальший синтез контролерів керування автопілотів, рушіїв тощо, дозволяє попередньо визначати енергетичні втрати процесів регулювання.