Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ
Приведена функциональная схема магнитной цепи электромагнитного сепаратора роторного типа 6ЭРМ и математическая модель системы магнитосвязанных обмоток намагничивания сепаратора при питании от тиристорных преобразователей. Проведен синтез пропорционально-интегрального нечеткого логического контролл...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Технічна електродинаміка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137008 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ / В.П. Стяжкин, О.А. Зайченко // Технічна електродинаміка. — 2015. — № 2. — С. 38-44. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-137008 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1370082018-06-17T03:07:16Z Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ Стяжкин, В.П. Зайченко, О.А. Перетворення параметрів електричної енергії Приведена функциональная схема магнитной цепи электромагнитного сепаратора роторного типа 6ЭРМ и математическая модель системы магнитосвязанных обмоток намагничивания сепаратора при питании от тиристорных преобразователей. Проведен синтез пропорционально-интегрального нечеткого логического контроллера тока обмоток намагничивания сепаратора, составлена его структурная схема, определены входные и выходные лингвистические переменные, составлена база правил, получены передаточные характеристики – поверхности зависимости выходного сигнала управления от входных переменных. Наведено функціональну схему магнітної системи електромагнітного сепаратора роторного типу 6ЕРМ та математичну модель системи магнітозв’язаних обмоток намагнічування сепаратора при живленні від тиристорних перетворювачів. Проведено синтез пропорційно-інтегрального нечіткого логічного контролера струму обмоток намагнічування сепаратора, складена його структурна схема, визначено вхідні та вихідні лінгвістичні змінні, складено базу правил, отримано передатні характеристики – поверхні залежності вихідного сигналу управління від вхідних змінних. Functional diagram of the magnet circuit of the 6ERM rotor type electromagnet separator and mathematical model of the separator magnetically binding magnetization windings system that supplied by thyristor converters are illustrated. Proportional-integral fuzzy logic controller of the magnetization windings current synthesis has been made. The block diagram of the fuzzy logic controller is designed. Input and output linguistic variables were determined. Transfer characteristics, the output control signal - input variables surfaces were obtained. 2015 Article Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ / В.П. Стяжкин, О.А. Зайченко // Технічна електродинаміка. — 2015. — № 2. — С. 38-44. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1607-7970 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137008 621.317:621.313.3 ru Технічна електродинаміка Інститут електродинаміки НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Перетворення параметрів електричної енергії Перетворення параметрів електричної енергії |
| spellingShingle |
Перетворення параметрів електричної енергії Перетворення параметрів електричної енергії Стяжкин, В.П. Зайченко, О.А. Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ Технічна електродинаміка |
| description |
Приведена функциональная схема магнитной цепи электромагнитного сепаратора роторного типа 6ЭРМ и
математическая модель системы магнитосвязанных обмоток намагничивания сепаратора при питании от тиристорных преобразователей. Проведен синтез пропорционально-интегрального нечеткого логического контроллера тока обмоток намагничивания сепаратора, составлена его структурная схема, определены входные и выходные лингвистические переменные, составлена база правил, получены передаточные характеристики – поверхности зависимости выходного сигнала управления от входных переменных. |
| format |
Article |
| author |
Стяжкин, В.П. Зайченко, О.А. |
| author_facet |
Стяжкин, В.П. Зайченко, О.А. |
| author_sort |
Стяжкин, В.П. |
| title |
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ |
| title_short |
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ |
| title_full |
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ |
| title_fullStr |
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ |
| title_full_unstemmed |
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ |
| title_sort |
пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6эрм |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Перетворення параметрів електричної енергії |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/137008 |
| citation_txt |
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер тока обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ / В.П. Стяжкин, О.А. Зайченко // Технічна електродинаміка. — 2015. — № 2. — С. 38-44. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| series |
Технічна електродинаміка |
| work_keys_str_mv |
AT stâžkinvp proporcionalʹnointegralʹnyjnečetkijlogičeskijkontrollertokaobmotoknamagničivaniâseparatora6érm AT zajčenkooa proporcionalʹnointegralʹnyjnečetkijlogičeskijkontrollertokaobmotoknamagničivaniâseparatora6érm |
| first_indexed |
2025-07-10T02:16:50Z |
| last_indexed |
2025-07-10T02:16:50Z |
| _version_ |
1837224492461457408 |
| fulltext |
38 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2
УДК 621.317:621.313.3
ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫЙ НЕЧЕТКИЙ ЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР
ТОКА ОБМОТОК НАМАГНИЧИВАНИЯ СЕПАРАТОРА 6ЭРМ
В.П.Стяжкин, канд.техн.наук, О.А.Зайченко
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина,
e-mail: tems@ukr.net
Приведена функциональная схема магнитной цепи электромагнитного сепаратора роторного типа 6ЭРМ и
математическая модель системы магнитосвязанных обмоток намагничивания сепаратора при питании от ти-
ристорных преобразователей. Проведен синтез пропорционально-интегрального нечеткого логического контрол-
лера тока обмоток намагничивания сепаратора, составлена его структурная схема, определены входные и вы-
ходные лингвистические переменные, составлена база правил, получены передаточные характеристики – поверх-
ности зависимости выходного сигнала управления от входных переменных. Библ. 10, табл. 1, рис. 4.
Ключевые слова: пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер, электромагнитный
сепаратор роторного типа, тиристорный преобразователь, система автоматизированного управления.
Введение. К промышленному электрооборудованию предъявляются жесткие требования по
обеспечению максимальной производительности и надежности оборудования при эффективном рас-
ходовании электрической энергии и минимальном негативном влиянии на питающую сеть. Эти тре-
бования касаются и оборудования, поставляемого на горно-обогатительные комбинаты и фабрики, в
частности, электромагнитного сепаратора роторного типа 6ЭРМ [2, 7-9], которое должно работать в
системе автоматизированного управления параметрами электромагнитной сепарации.
В [1] предложено построение автоматизированной системы регулирования с адаптивным
управлением электромагнитными сепараторами роторного типа на базе полупроводниковых регуля-
торов постоянного тока, а также показаны пути повышения эффективности (технологической, энер-
гетической, экономической) сепараторной установки при применении таких систем. В [2] приведены
различные типы конструкций электромагнитных сепараторов роторного типа и рассмотрены электро-
магнитные и электромеханические процессы в сепараторах такого типа.
Для построения эффективной системы управления электромагнитным сепаратором необхо-
димо знать точное поведение параметров системы, а для этого необходимо разработать математиче-
скую модель системы. В связи с этим в [3] предложена математическая модель магнитосвязанных об-
моток намагничивания сепаратора при питании от полупроводниковых регуляторов постоянного тока
в токовой системе координат. Для управления главными параметрами сепаратора – величиной маг-
нитной индукции в рабочих зонах − в [4] разработана система оптимального управления на базе не-
четкого логического контроллера, где также было показано, что построение системы оптимального
управления параметрами сепаратора классическими методами невозможно. База знаний контроллера
была составлена по характеристикам влияния параметров высокоградиентной сепарации (зависи-
мость качества выходного концентрата от величин производительности и магнитной индукции) с
учетом нелинейных зависимостей величин магнитной индукции и токов и с учетом различных режи-
мов работы системы по трем критериям: максимальная производительность, минимальное энергопот-
ребление и максимальная энергоэффективность.
В [3, 4] для управления токами в обмотках намагничивания сепаратора применяется класси-
ческий пропорционально-интегральный регулятор, коэффициенты которого закладываются на стадии
проектирования и не могут изменяться в процессе работы. Таким образом система настраивается на
определенный режим работы с определенной переходной характеристикой. Кроме того, регулятор не
дает возможности контроля дополнительных параметров системы, величины тока в обмотках и его
производной, при выходе которых за допустимые значения не произойдет должной реакции системы.
Целью работы является улучшение качества регулирования тока обмоток намагничивания и
стабильности работы системы управления сепаратором посредством замены классического пропор-
ционально-интегрального регулятора пропорционально-интегральным контроллером с нечеткой ло-
гикой. Применение последнего дает возможность контролировать дополнительные параметры (ве-
© Стяжкин В.П., Зайченко О.А., 2015
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2 39
личины токов в обмотках и их производные) и изменение значений коэффициентов регулирования на
разных этапах переходных процессов, как в рабочем, так и аварийных режимах.
Математическая модель системы магнитосвязанных обмоток намагничивания сепарато-
ра 6ЭРМ при питании от тиристорных преобразователей. Сепаратор имеет два основных рабочих
яруса, на которых происходит процесс выделения слабомагнитных частиц высокоградиентным магнит-
ным полем (до 1.4 Тл), создаваемым обмотками намагничивания, и скальпирующий ярус, на котором
происходит предварительное выделение из общего потока сильномагнитных частиц слабомагнитным
полем (около 0.2 Тл). В [3] была приведена подробная конструкция сепаратора и рассмотрены элек-
тромагнитные процессы при питании обмоток сепаратора от тиристорных преобразователей.
На рис. 1 показана функциональная схема магнитной цепи сепаратора, где обозначены:
, ,с в нФ Ф Ф – магнитные потоки (потокосцепления) в рабочих зазорах на скальпирующем ярусе,
верхнем и нижнем ярусах соответственно; рω – угловая скорость вращения ротора; К – кассеты (ра-
бочие зоны); М – магнитопровод; ОН1-ОН2 – обмотки намагничивания; СР, ВР, НР – скальпирую-
щий, верхний и нижний ротор.
На рис. 1 также показана структурная схема разработанной в [3] математической модели
системы магнитосвязанных обмоток намагничивания сепаратора при питании от тиристорных преоб-
разователей. На схеме ,
зв зн
I I – сигналы задания (управления) тока обмоток; ,в нU U – значения вы-
прямленного напряжения на выходе преобразователей; ,в нI I – значения выпрямленного тока в об-
мотках; ,ТП ТПK T – коэффициенты передачи тиристорных преобразователей; 1 2 1 2 3 4, , , ,,K K T T T T –
коэффициенты, зависящие от технологических параметров обмоток (индуктивность, активное сопро-
тивление, взаимоиндуктивность); iK – коэффициент обратной связи по току; ПИ-Р – пропорцио-
нально интегральный регулятор тока обмоток.
Рис. 1
Синтез пропорционально-интегрального нечеткого логического контроллера тока обмо-
ток намагничивания. К нечетким системам управления регуляторами тока обмоток намагничивания
сепаратора, как и к классическим системам управления, предъявляется требование поддержания за-
данного режима регулирования тока при точной и быстрой реакции исполнительного органа системы
регулирования на нарушение режима питания. Поэтому принятие решения управления должно вы-
полняться системой нечеткой логики, исходя из всестороннего анализа параметров электрической се-
ти, и базироваться на основном принципе: значение тока обмоток намагничивания должно макси-
мально точно поддерживаться на заданном уровне независимо от влияния внешних и внутренних
возмущений.
40 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2
На рис. 2 показана функциональная схема пропорционально-интегрального нечеткого логи-
ческого контроллера тока обмоток. Сигнал рассогласования IΔ − отклонения тока от заданного зна-
чения зI , сигнал тока обмоток I и производной тока dI dt являются входными для НЛК. Контрол-
лер на основе правил базы знаний оценивает сигнал рассогласования, что и является критерием того,
уменьшать или увеличивать выходной сигнал управления, а абсолютное значение сигнала команды
не имеет значения, в отличие от классического ПИ-регулятора. Выходной сигнал контроллера cI по-
ступает на вход интегратора, который формирует командный сигнал для тиристорного преобразова-
теля, а также придает системе необходимую заданную динамику. На схеме также обозначены: ЗТПI –
сигнал задания преобразователя; U – выпрямленное напряжение на выходе преобразователя; I – ток
обмоток; B – магнитная индукция в рабочей зоне; ТПW , ОНW – передаточные функции преобразо-
вателя и обмоток.
Рис. 2
Пропорционально-интегральный нечеткий логический контроллер должен обеспечить стати-
ческую стабилизацию тока обмоток и заданные переходные процессы электромагнитной системы.
При этом необходимо контролировать величину производной тока обмоток, которая не должна пре-
вышать допустимого значения, в противном случае работа систем должна быть максимально быстро
остановлена. Такая внештатная ситуация может возникнуть, например, при обрыве силовых выход-
ных цепей, и если система правильно и быстро не отреагирует, это может привести к негативным по-
следствиям. Также необходимо контролировать и саму величину тока в обмотках, так как превыше-
ние максимального допустимого значения тока может привести к перегреву и разрушению обмоток.
Исходя из этого, сформируем следующие лингвистические переменные: три входных – Delta (рассог-
ласование), Current (ток), VCurrent (скорость изменения тока) и одна выходная – Control (управ-
ление). Для обеспечения необходимого уровня магнитного поля в рабочих зонах катушки обмоток
намагничивания сепаратора рассчитаны на рабочий диапазон тока 0…28 А. Учитывая это, установим
границы области изменения базовых физических переменных: IΔ – от -25 до 25 A, I – от 0 до 30 A,
I tΔ Δ – от 0 до 30 A/c, cI – от -25 до 25 A.
На установленных границах реальных входных величин выделяем нечеткие множества, уста-
навливаем их количество, присваиваем им названия и вводим ограничения в виде функций принад-
лежности, исходя из мотивации качества управления. Исходя из опыта проектирования нечетких сис-
тем управления, для того, чтобы можно было обеспечить плавный и точный режим стабилизации ве-
личины тока, устанавливаем 11 термов для входной переменной Delta и 15 термов для выходной пе-
ременной Control, при этом, когда величина переменной приближается к нулю, вводятся более мелкие
значения термов. Для обеспечения защиты превышения максимально допустимого значения величины
тока для входной переменной Current вводим 2 терма, соответствующие нормальному и аварийному
значениям тока. А для переменной VCurrent вводим 3 терма, соответствующие трем уровням величины
скорости изменения тока – нормальный, повышенный и аварийный.
В результате устанавливаем такие нечеткие переменные с термами.
Для входной лингвистической переменной Delta: VHn (Very High negative), Hn (High negative),
Mn (Medium negative), Ln (Low negative), VLn (Very Low negative), Z (Zero), VL (Very Low), L (Low),
M (Medium), H (High), VH (Very High).
Для входной переменной Current: N (Normal), A (Alarm).
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2 41
Для входной переменной VCurrent: N (Normal), H (High), A (Alarm).
Для выходной переменной Control: An (Alarm negative). VH1n (Very High1 negative), VHn (Very
High negative), Hn (High negative), Mn (Medium negative), Ln (Low negative), VLn (Very Low negative), Z
(Zero), VL (Very Low), L (Low), M (Medium), H (High), VH (Very High), VH1 (Very High1), A (Alarm).
Имеем терм–множество входных лингвистических переменных
{ }
{ }
{ }
Delta= VHn, Hn, Mn, Ln, VLn, Z, VL, L, M, H, VH ,
Current= N, A ,
VCurrent= N, H, A .
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
(1)
И терм–множество выходной лингвистической переменной
{ }Control= An,VH1n,VHn,Hn,Mn,Ln,VLn,Z,VL, L, M, H,VH,VH1,A . (2)
Границы диапазонов входных и выходных нечетких переменных и графические формы их
функций принадлежности показаны на рис. 3.
База правил пропорционально-интегрального нечеткого логического контроллера составлена
21-м правилом и приведена в таблице. На основании входных переменных контроллер формирует
сигнал управления по критерию плавного выхода на заданное стабилизированное значение без пере-
регулирования величины постоянного тока в обмотках намагничивания. При этом осуществляется
контроль величины тока I и величины скорости изменения тока в обмотках, т.е. величины производ-
ной по времени dI dt . Таким образом, при переходных режимах, если величина производной dI dt
превышает допустимое значение, контроллер выдает управление и переводит систему на более плав-
ную кривую нарастания или убывания тока. Здесь стоит отметить, что знак производной dI dt не
имеет значения, и из таблицы видно, что когда нечеткая переменная VCurrent принимает значение
“H” (высокое), то значение управляющей переменной Control изменяется на меньшее значение, при
этом знак самой переменной не изменяется. Так, например, при значении переменной Delta=”VHn”
(очень высокое отрицательное) и значении переменной VCurrent=”N” (нормальное) значение управ-
ляющей переменной Control=“VHn”. При значении переменной Delta=”VHn” и значении переменной
VCurrent=”H” значение управляющей переменной Control=“Hn”. Если бы значение управляющей
переменной было “Hn” (высокое отрицательное), то стало бы “Mn” (среднее отрицательное) и т.д.
Однако в случае, когда значение величины тока I или производной dI dt превышают максимально
допустимое значение (аварийное), т.е. одна из переменных Current или VControl принимает значение
“A” (авария), контроллер выдает на вход интегратора максимальное отрицательное значение сигнала
управления Control=”An”. Таким образом, сигнал на выходе интегратора, который является сигналом
задания тока в обмотках намагничивания на входе тиристорного регулятора, максимально быстро
уменьшается до нулевого значения.
Таблица 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
11 12 13 14 15 16 1
7
18 19 20 21
Delta VHn Hn Mn Ln VLn Z VL L M H VH VHn Hn Mn Ln L M H VH - -
Current N N N N N N N N N N N N N N N N N N N - A
VCurrent N N N N N N N N N N N H H H H H H H H A -
Control VHn Hn Mn Ln VLn Z VL L M H VH Hn Mn Ln VLn VL L M H An An
Формирование нечеткого логического выходного сигнала производится на основе алгоритма
Mamdani [10], который широко применяется в системах с нелинейным поведением параметров [6], а
также в системах стабилизации параметров с пропорционально-интегральными или пропорциональ-
но-интегрально-дифференциальными законами управления [5]. На этапе принятия логического реше-
ния используется метод MIN-MAX [10]. Дефаззификацию проводим методом центра тяжести COG.
В результате моделирования процесса управления по алгоритму Мамдани получены пере-
даточные характеристики пропорционально-интегрального нечеткого логического контроллера тока
обмоток сепаратора. На рис. 4 показана поверхность зависимости выходной переменной Control от
входных переменных Delta и Current и поверхность зависимости выходной переменной Control от
входных переменных Delta и VCurrent.
42 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2
Рис. 3
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2 43
Рис. 4
Полученные кривые наглядно показывают в целом заданную адекватную реакцию контрол-
лера по принятию решения управления, что подтверждает правильность выбора и размещения линг-
вистических нечетких переменных и их функций принадлежности. По виду поверхностей видно, что
в рабочем режиме (значения тока и его производной в допустимых пределах) при наличии поло-
жительного или отрицательного сигнала рассогласования контроллер выдает положительный или
отрицательный сигнал управления. При этом абсолютное значение сигнала управления увеличи-
вается при увеличении рассогласования. В рабочем режиме абсолютное значение сигнала управления
не превышает 5 А, однако как только значение тока и его производной превышают допустимый уро-
вень, значение сигнала управления резко возрастает в отрицательном направлении, что приводит к
максимально быстрому снижению тока в обмотках, т.е. к остановке работы системы.
Более подробно и точно просмотреть поведение нечеткого логического контроллера можно в
браузере визуализации Rule Viewer, где отображаются точные цифровые значения входных сигналов
и выходного сигнала управления.
Заключение. В работе синтезирован нечеткий логический пропорционально-интегральный
контроллер тока обмоток намагничивания электромагнитного сепаратора роторного типа 6ЭРМ, за-
питанных от тиристорных преобразователей. Решение управления формируется по составленной базе
правил таким образом, чтобы контроллер обеспечивал не только стабилизацию тока обмоток намаг-
ничивания сепаратора и необходимые переходные процессы электромагнитной системы, но также и
контроль значения величины тока и контроль величины скорости его изменения, как в рабочих, так и
аварийных режимах.
1. Волков И.В., Стяжкин В.П., Зайченко О.А. Повышение эффективности электромагнитных сепара-
торов роторного типа в автоматизированной системе регулирования тока с адаптивным управлением // Техн.
електродинаміка. Темат. випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2009. – Ч. 5. – С. 106–108.
2. Волков И.В., Стяжкин В.П., Зайченко О.А. Электромагнитные процессы в сепараторах роторного
типа при питании обмоток намагничивания от регулируемого источника постоянного тока // Технічна елек-
тродинаміка. Тематичний випуск "Силова електроніка та енергоефективність". – 2010. – Ч. 1. – С. 71–76.
3. Волков И.В., Стяжкин В.П., Зайченко О.А. Математическая модель системы магнитосвязанных
обмоток намагничивания сепаратора 6ЭРМ при питании от полупроводниковых регуляторов постоянного тока
// Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. Специальный выпуск. – 2013. – Т.2. – №8(114). – С. 208–213.
4. Волков И.В., Стяжкин В.П., Зайченко О.А. Нечеткий логический контроллер качества концентрата
сепаратора 6ЭРМ при питании от регуляторов постоянного тока. // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит.
Специальный выпуск. – 2014. − Т.1. – №9(123). – С. 84–91.
5. Кирик В.В. Регулятори напруги з нечітким та ПІД алгоритмами управління // Праці Ін-ту електро-
динаміки НАН України. – 2004. – №2(8). – С. 83–84.
6. Липківський К.О., Кирик В.В., Колесник О.С. Методи реалізації алгоритму нечіткого керування в
системах регулювання змінної напруги // Праці Ін-ту електродинаміки НАН України. – 2002. – №1(1). – С. 2–7.
7. Мостипан Л.Ф., Дементьев В.В., Улубабов Р.С., Левченко К.А. Особенности обогащения бурожелезняковых
оолитовых руд на высокоградиентном сепараторе // Збагачення корисних копалин. − 2001. − Вип. 13(54). – С. 78–83.
44 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2015. № 2
8. Туркенич А.М., Улубабов Р.С. Повышение эффективности работы роторных магнитных сепараторов
за счет формирования пленочного течения пульпы по стенкам ферромагнитных пластин // Обогащение полез-
ных ископаемых. – 1985. – Вып. 35. – С. 35–41.
9. Улубабов Р.С., Туркенич А.М. Увеличение ширины зазоров между пластинами роторных магнитных
сепараторов // Горный журнал. – 1986. – №5. – С. 40–41.
10. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB. – М.: Горячая линия –
Телеком, 2007. – 288 с.
УДК 621.317:621.313.3
ПРОПОРЦІЙНО-ІНТЕГРАЛЬНИЙ НЕЧІТКИЙ ЛОГІЧНИЙ КОНТРОЛЕР СТРУМУ ОБМОТОК
НАМАГНІЧУВАННЯ СЕПАРАТОРА 6ЕРМ
В.П.Стяжкiн, канд.техн.наук, О.А.Зайченко
Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна. e-mail: tems@ukr.net
Наведено функціональну схему магнітної системи електромагнітного сепаратора роторного типу 6ЕРМ та математичну
модель системи магнітозв’язаних обмоток намагнічування сепаратора при живленні від тиристорних перетворювачів. Про-
ведено синтез пропорційно-інтегрального нечіткого логічного контролера струму обмоток намагнічування сепаратора,
складена його структурна схема, визначено вхідні та вихідні лінгвістичні змінні, складено базу правил, отримано передатні
характеристики – поверхні залежності вихідного сигналу управління від вхідних змінних. Бібл. 10, табл. 1, рис. 4.
Ключові слова: пропорційно-інтегральний нечіткий логічний контролер, електромагнітний сепаратор роторного типу,
тиристорний перетворювач, система автоматизованого управління.
PROPORTIONAL-INEGRAL FUZZY LOGIC CONTOLLER FOR THE MAGNETIZATION WINDINGS CURRENT
OF THE 6ERM SEPARATOR
V.P.Stiazhkin, O.A.Zaichenko
Institute of Electrodynamics of NAS of Ukraine,
pr. Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine. e-mail: tems@ukr.net
Functional diagram of the magnet circuit of the 6ERM rotor type electromagnet separator and mathematical model of the separator
magnetically binding magnetization windings system that supplied by thyristor converters are illustrated. Proportional-integral fuzzy
logic controller of the magnetization windings current synthesis has been made. The block diagram of the fuzzy logic controller is
designed. Input and output linguistic variables were determined. Transfer characteristics, the output control signal - input variables
surfaces were obtained. References 10, table 1, figures 4.
Keywords: proportional-integral fuzzy logic controller, rotor type electromagnet separator, thyristor converter, automation control
system.
1. Volkov I.V., Stiazhkin V.P., Zaichenko O.A. Rotor type electromagnet separators performance increase by the
current regulated automation system with adaptive control // Tekhnichna Elektrodynamika. Tematychnyi vypusk
"Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist". – 2009. – Chapter 5. – Pp. 106–108. (Rus)
2. Volkov I.V., Stiazhkin V.P., Zaichenko O.A. Electromagnet processes in the rotor type separators with
magnetization windings supplied by regulated dc current source // Tekhnichna Elektrodynamika. Tematychnyi vypusk
"Sylova elektronika ta enerhoefektyvnist". – 2010. – Chapter 1. – Pp. 71–76. (Rus)
3. Volkov I.V., Stiazhkin V.P., Zaichenko O.A. The mathematical model of the magnet coupled magnetization
windings supplied by the semiconductor dc regulators of the 6ERM separator // Energosberezhenie, Energetika,
Energoaudit. – 2013. – Vol. 2. – No 8(114). – Pp. 208–213. (Rus)
4. Volkov I.V., Stiazhkin V.P., Zaichenko O.A. Fuzzy logic controller of the concentrates quality for the 6ERM
separator, the magnetization windings of wich supplied by dc regulators // Energosberezhenie, Energetika, Energoaudit.
– 2014 – Vol.1. – No 9(123). – Pp. 84–91. (Rus)
5. Kyryk V.V. Voltage regulators with fuzzy logic and PID control algorithms // Pratsi Instytutu
Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. – 2004. – No 2(8). – Pp. 83–84. (Ukr)
6. Lypkivskyi K.O., Kyryk V.V., Kolesnik O.S. Implementation methods of the fuzzy logic algorithms in ac voltage
regulated systems // Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. – 2002. – No 1(1). – Pp. 2–7. (Ukr)
7. Mostipan L.F., Dementiev V.V., Ulubabo R.S., Levchenko K.A. Attributes of the brown iron-ore oolitic
dressing on the high-gradient separator // Zbahachennia korysnykh kopalyn. – 2001. – No 13(54). – Pp. 78–83. (Rus)
8. Turkenich A.M., Ulubabov R.S. Rotor type magnet separators performance increase by the membranous
crushed-ore flow throughout ferromagnetic plates // Obogashchenie poleznyck iskopaemykh. – 1985. – No 35. – Pp.
35–41. (Rus)
9. Ulubabov R.S., Turkenich A.M. Air-gap increasing between plates of the rotor type magnet separators //
Gornyi zhurnal. – 1986. – No. 5. – Pp. 40–41. (Rus)
10. Shtovba S.D. Fuzzy logic systems designing by MATLAB tools. – Moskva: Goriachaia liniia – Telecom,
2007. – 288 p. (Rus)
Надійшла 08.07.2014
Остаточний варіант 18.11.2014
|