МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ ПРОЦЕССА ФРЕЗЕРОВАНИЯ
DOI:
https://doi.org/10.53002/142Ключевые слова:
мощность резания, фрезерный станок, автоматическая система управления, дробно-интегральный регулятор, система дробного порядка.Аннотация
Предложен подход к синтезу систем управления на основе дробно-интегральных регуляторов с повышенным порядком астатизма. Разработан специализированный критерий оптимизации, обеспечивающий высокое быстродействие переходного процесса при ограничении перерегулирования в заданных пределах. В отличие от традиционных критериев среднеквадратической ошибки, предложенный функционал учитывает положение ошибки управления относительно допустимой области, что обеспечивает более плавное протекание переходных процессов. Оптимальные параметры регуляторов были определены с использованием генетических алгоритмов, реализованных в среде MATLAB. Полученные результаты позволили синтезировать системы управления дробного порядка с улучшенными динамическими характеристиками по сравнению с классическими регуляторами. Результаты моделирования показали эффективное подавление возмущений и быстрое восстановление режима при резких изменениях нагрузки. При увеличении требуемой мощности резания на 50 % величина переходного отклонения была снижена приблизительно с 200 Вт до 19–39 Вт, а время установления не превышало 0,02 с.
Библиографические ссылки
L. S. Kopchak, N. P. Musikhina, and M. Tverd, "Microprocessor control system of an AC machine-tool electric drive with technological parameter regulation," Bulletin of the National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Problems of Automated Electric Drive. Theory and Practice, no. 12, vol. 1, pp. 228–229, 2002.
Aoki Y., Sen M., Paolucci S. Approximation of transient temperatures in complex geometries using fractional derivatives. Technical Note of department of aerospace of Notre Dam, 2005. – 21 p.
Busher, V. and Aldairi, A. Synthesis and technical realization of control systems with discrete fractional integral-differentiating controllers [Text] / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies ISSN 1729–3774. Industry Control System. – Kharkov : PC Technology Center, 2018. – Vol. 2, No 4 (94), (2018). – P. 63–71.
Busher V., Yarmolovich V. Modeling and Identification of Systems with Fractional Order Integral and Differential. Electrotechnical and Computer Systems. Odessa: Nauka i Technika publ., 2014 – №15(91). – P. 52–56. doi 10.15276/etks.15.91.2014.9.
Fractional dynamics and control. / Baleanu D. and oth. New York: Springer, 2012 – 309 p.
Freeborn T. J., Maundy B., A. S. Elwakil. Fractional-order models of supercapacitors, batteries and fuel cells: a survey. Materials for Renewable and Sustainable Energy. 2015. №4. – Р. 1–7.
Marushchak Y., Kopchak B. Synthesis of automatic control systems by using binomial and Butterworth standard fractional order forms. Computational problems of electrical engineering, 2015 – Vol. 5, No. 2. – P. 89–94.
Norelys Aguila-Camacho, Johan D. Le Roux, Manuel A. Duarte-Mermoud, Marcos E. Orchard Control of a grinding mill circuit using fractional order controllers/ Journal of Process Control 2017, №53 – р. 8–94.
Busher, V., Kuznetsov, V., Kovalenko, V., Babyak, M., Druzhinin, V., Tytiuk, V., Rojek, A., Klochko, K., Gurin, I., & Shramko, Y. (2025). Fractional PI-PIμD Controllers with Neural Network Adaptation in Control System of BLDC Motor Electric Drives. Energies, 18(23), 6132. https://doi.org/10.3390/en18236132
Valeriy Druzhinin, Victor Busher, Denis Mrachkovskiy, Valerii Tytiuk, Oleksii Chornyi, Petro Kurliak & Galina Sivyakova (2025) Improvement of human–machine interface of complex technical systems using fractional-order PIλDμ controllers. [SUDĖTINGŲ TECHNINIŲ SISTEMŲ ŽMOGAUS IR MAŠINOS SĄSAJOS TOBULINIMAS NAUDOJANT TRUPMENINĖS EILĖS PIΛDΜ REGULIATORIŲ]. ENERGETIKA. 2025, ISSN 0235-7208 eISSN 1822-8836, Lithuania, vol. 71. Nr. 1. P. 78–91 https://doi.org/10.6001/energetika.2025.71.1.6
Busher, V.; Zakharchenko, V.; Shestaka, A.; Kuznetsov, V.; Kuznetsov, V.; Nader, S. Optimization of the Control of Electromagnetic Brakes in the Stand for Tuning Internal Combustion Engines Using ID Regulators of Fractional Order. Energies 2022, 15, 9378. https://doi.org/10.3390/en15249378
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 А. Батырбек; А. Геращенко
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
