ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ НЕЧЕТКИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ ДРОБНОГО ПОРЯДКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ТЕСТОВ
Аннотация
В статье рассматривается проблема оценки надежности нечетких интеллектуальных регуляторов дробного порядка, применяемых в современных системах автоматического управления. Для анализа устойчивости и отказоустойчивости таких регуляторов использованы методы имитационного моделирования, включающие статистические тесты Монте-Карло, распределения Пуассона и Вейбулла. Проведённые вычислительные эксперименты позволили определить вероятностные характеристики отказов, среднее время безотказной работы и диапазон отклонений параметров регулятора при различных условиях возмущений. Полученные результаты подтвердили высокую точность и устойчивость предложенных регуляторов по сравнению с классическими ПИД-системами. На основе анализа функций распределения надёжности сформулированы рекомендации по выбору оптимальных параметров дробного порядка для повышения адаптивности и долговечности систем управления. Разработанная методика может быть применена для прогнозирования технического ресурса интеллектуальных регуляторов, а также для оптимизации их структуры при синтезе в промышленных автоматизированных установках.
Ключевые слова
дробный порядок, нечеткий интеллектуальный регулятор, надёжность, имитационное моделирование, тест Монте-Карло, распределение Пуассона, распределение Вейбулла, устойчивость системы, адаптивное управление.
Библиографические ссылки
- Подлубный И. Дробное интегро-дифференцирование и его приложения. — Москва: Физматлит, 1999. — 340 с.
- Кочерга С.В., Тарасенко А.Ю. Методы имитационного моделирования в системах управления. — Киев: Наукова думка, 2018. — 212 с.
- Ziegler J.G., Nichols N.B. Optimum settings for automatic controllers. — Trans. ASME, 1942. — Vol. 64, No. 11. — P. 759–768.
- Monje C.A., Chen Y., Vinagre B.M., Xue D., Podlubny I. Fractional-Order Systems and Controls: Fundamentals and Applications. — Springer, 2010. — 414 p.
- Weibull W. A Statistical Distribution Function of Wide Applicability. — Journal of Applied Mechanics, 1951. — Vol. 18, No. 3. — P. 293–297.
- Ross S.M. Simulation: Statistical Modeling and Decision Science. — Academic Press, 2013. — 352 p.