Параметрическая настройка нечеткого фильтра Калмана в системе управления электротермическим реактором

С.В. Панченко; А.Ю. Пучков; Ю.В. Селявский

Параметрическая настройка нечеткого фильтра Калмана в системе управления электротермическим реактором

С.В. Панченко¹, А.Ю. Пучков², Ю.В. Селявский³

научная статья Страницы: 51-56

¹ д.т.н., профессор, кафедра промышленной теплоэнергетики, филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске
² к.т.н., профессор, доцент, кафедра менеджмента и информационных технологий в экономике, филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске
³ аспирант, кафедра менеджмента и информационных технологий в экономике, филиал ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» в г. Смоленске

Ключевые слова: электротермический реактор модель системы управления теплоэнергетическими объектами нечеткий фильтр Калмана

Аннотация

Предложен метод определения параметров формирующего фильтра, используемого в нечетком калмановском оценивании сигналов измерительной аппаратуры в системе управления электротермическим реактором, в основе которого лежит настройка параметров формирующего фильтра с помощью компьютерной модели для имитации режимов про-текания процессов в электротермическом реакторе. Показано, что процесс настройки заключается в итерационной процедуре изменения элементов матрицы формирующего фильтра на основе результатов сравнения его выхода с вы-ходом компьютерной модели при подаче на их входы одинаковых сигналов; алгоритм настройки включает в себя систему нечеткого логического вывода, которая анализирует невязку выходных сигналов модели и формирующего фильтра и осуществляет расчет коррекции. Представлены результаты численного эксперимента в среде MatLAB, реализующего предложенный метод настройки формирующего фильтра.

Для цитирования

Панченко С.В., Пучков А.Ю., Селявский Ю.В. Параметрическая настройка нечеткого фильтра Калмана в системе управления электротермическим реактором // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2016. № 7. С. 51–56.

Список источников

Жилов Г.М., Валькова З.А., Тарасов В.А., Таврин Н.Ю. Влияние электротехнологического режима на параметры печного газа фосфорной печи // Сб. науч. трудов «Совершенствование процессов и аппаратов производства карбида кальция, фосфора и фосфорных солей». Л.: ЛенНИИГипроХим. 1988. С.93-98.
Scheepers E., Yang Y., Adema A.T., Boom R., Reuter M.A. Process modeling and optimization of a submerged arc furnace for phosphorus production // Metall. Mater. Trans. B. 2010. V. 41. № 5. P. 990.
Мешалкин В.П., Панченко С.В., Панченко Д.С., Меньшиков В.В., Казак А.С. Компьютерное моделирование тепломассообменных процессов в рудовосстановительном электротермическом реакторе // Теоретические основы химической технологии. 2015. Т. 49. № 5. С. 1-7.
Панченко С.В., Мешалкин В.П., Дли М.И., Борисов В.В. Компьютерно-визуальная модель теплофизических процессов в электротермическом реакторе // Цветные металлы. 2015. № 4. С. 55-60.
Изерман Р.Цифровые системы управления: Пер. с англ. М.: Мир. 1984. 541 с.
Пучков А.Ю., Павлов Д.А. Варианты построения алгоритма поиска решения обратных задач с применением нейронных сетей // Программные продукты и системы. 2012. №2 (98). С. 149-153.
Puchkov A.Y. Influence of the signal-noise ratio on the accuracy of the approximating method of the solution of inverse problems // European Science and Technology: materials of the VII Int. Researchand Practice Conf. Munich. Germany. 2014. V. 2. P. 543-546.
Павлов Д.А.Нечеткий фильтр Калмана в структуре алгоритма решения обратных задач для экономических объектов // Программные продукты и системы. 2013. № 4. С. 199-203.
Сейдж Э.П. Уайт Ч.С. Оптимальное управление системами: Пер. с англ. / под ред. Б.Р. Левина. М.: Радио и связь. 1982. 392 с.
Лаговский А.Ф., Мышерин А В., Шагимуратов И.И. Анализ вычислительных трудностей при реализации фильтра Калмана для оценки полного электронного содержания ионосферы // Вестник Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. 2007. № 10. С. 22-27.

[1] Жилов Г.М., Валькова З.А., Тарасов В.А., Таврин Н.Ю. Влияние электротехнологического режима на параметры печного газа фосфорной печи // Сб. науч. трудов «Совершенствование процессов и аппаратов производства карбида кальция, фосфора и фосфорных солей». Л.: ЛенНИИГипроХим. 1988. С.93-98.

[2] Scheepers E., Yang Y., Adema A.T., Boom R., Reuter M.A. Process modeling and optimization of a submerged arc furnace for phosphorus production // Metall. Mater. Trans. B. 2010. V. 41. № 5. P. 990.

[3] Мешалкин В.П., Панченко С.В., Панченко Д.С., Меньшиков В.В., Казак А.С. Компьютерное моделирование тепломассообменных процессов в рудовосстановительном электротермическом реакторе // Теоретические основы химической технологии. 2015. Т. 49. № 5. С. 1-7.

[4] Панченко С.В., Мешалкин В.П., Дли М.И., Борисов В.В. Компьютерно-визуальная модель теплофизических процессов в электротермическом реакторе // Цветные металлы. 2015. № 4. С. 55-60.

[5] Изерман Р.Цифровые системы управления: Пер. с англ. М.: Мир. 1984. 541 с.

[6] Пучков А.Ю., Павлов Д.А. Варианты построения алгоритма поиска решения обратных задач с применением нейронных сетей // Программные продукты и системы. 2012. №2 (98). С. 149-153.

[7] Puchkov A.Y. Influence of the signal-noise ratio on the accuracy of the approximating method of the solution of inverse problems // European Science and Technology: materials of the VII Int. Researchand Practice Conf. Munich. Germany. 2014. V. 2. P. 543-546.

[8] Павлов Д.А.Нечеткий фильтр Калмана в структуре алгоритма решения обратных задач для экономических объектов // Программные продукты и системы. 2013. № 4. С. 199-203.

[9] Сейдж Э.П. Уайт Ч.С. Оптимальное управление системами: Пер. с англ. / под ред. Б.Р. Левина. М.: Радио и связь. 1982. 392 с.

[10] Лаговский А.Ф., Мышерин А В., Шагимуратов И.И. Анализ вычислительных трудностей при реализации фильтра Калмана для оценки полного электронного содержания ионосферы // Вестник Балтийского федерального ун-та им. И. Канта. 2007. № 10. С. 22-27.