• Нечеткая логика против ПИД. Скрещиваем ежа и ужа. Авиадвигатель и алгоритмы управления АЭС

      Наверное, у каждого, кто изучал теорию автоматического управления, в душе не раз появлялись сомнения, каким образом эти два, три или даже десять квадратиков передаточных функций в модели, представляют собой динамику сложного агрегата, типа ядерного реактора или авиационного двигателя. Нет ли здесь обмана? Возможно то, что работает с простыми моделями перестанет работать со сложными моделями и в «реальной» жизни.


      В этой статье мы будем экспериментировать с «настоящей» моделью авиационного двигателя. Обвесив ее «реальными» моделями аппаратуры и алгоритмов управления от атомной станции.


      Изначально модель была написана на фортране и предназначена для каких-то высоконаучных целей, связанных с системами управления двигателями. Эту модель нам передали в качестве примера и наша задача заключалась в том, чтобы повторить модель в структурном виде и доказать, что она совпадает с исходной. Что и было сделано.


      Как только модель превратилась из листинга Fortran в структурную схему, с ней стало просто и удобно работать, проводя любые, самые «изощренные» эксперименты. Совершенно не случайно у меня оказались реальные алгоритмы управления АЭС. Что позволило быстро собрать модель для экспериментов, не используя при этом никаких формул, да да, только картинки.

      Читать дальше →
      • +10
      • 1,7k
      • 3
    • Простая нечеткая логика слеплена «из того что было» для газотурбинного двигателя

      • Tutorial

      Волей случая в моих руках оказалась «все режимная покомпонентная модель авиационного двигателя» от солидного разработчика Центрального Института Авиационного Моторостроения (ЦИАМ), и конечно захотелось на ней испытать все эти регуляторы, которые рассматриваются на простых или упрощенных моделях агрегата. По своему образованию я конструктор ядерных реакторов, и про авиадвигатель, знаю только то, что он может упасть на защитную оболочку реактора вместе с самолетом и она должна выдержать. Прежде чем мучать настоящую модель, потренируемся на кошечках, до перехода на турбореактивные помучаем просту модель газотурбинного.


      В этой статье мы создадим модель регулятора на базе стандартной библиотеки структурного моделирования (без использования готовой библиотеки блоков нечёткого регулирования).
      В качестве объекта управления будет использована модель газотурбинного двигателя из учебника В.И. Гостева «Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления»
      Выполним сравнение с ПИД и ПДД регуляторами.


      И уже в качестве наглядной демонстрации в следующей статье будем регулировать не упрощенную, а настоящую модель настоящего двигателя, которую использует ЦИАМ им. Баранова.

      Читать дальше →
    • Data-driven decision на примере выбора цвета для покраски стен

        Начав выбирать себе цвет для покраски стены в комнате, я столкнулся с интересной вещью. Весь этот процесс с самого начала начал напоминать работу над каким-нибудь IT-ML-Blah-blah-blah-аналитическим проектом.

        Тут есть и заказчик, который не очень понимает, что именно он хочет, но хочет, чтобы все было хорошо и ему нравилось. Еще есть несколько заинтересованных лиц со стороны заказчика, которые не могут договориться по вопросу, что такое «хорошо». Есть какие-то переформулировки задачи, которые под большим вопросом релевантны этому самому «хорошо», но по-крайней мере как-то решаемы. Есть подбор методов решения и попытки их реализовывать. Есть итеративность, которая имплицитно, но монотонно, ведет к какому-то решению, которое бы всех устроило. И есть некоторые странные выводы, которые бы с трудом можно было бы сделать в «реальном» проекте, потому что из-за общей нервозности и участия в процессе денег фокус внимания редко останавливается на этих местах процесса.


        Читать дальше →
      • Создание регулятора на базе нечеткой логики с многоканальной настройкой

          «Зато мы делаем ракеты!»

          В предыдущей статье я проверил, можно ли автоматически настраивать нечеткий регулятор, «стандартными методами» оптимизации. Оказалось можно и результат автоматической настройки вполне удовлетворительный. По крайней мере для ракеты, модель которой была использована.

          Для нестационарных объектов управления где параметры объекта изменяются в широких диапазонах, нечеткий регулятор может не обеспечивать достаточное качество управления во всех диапазонах работы. В этом случае необходимо использовать нечёткий регулятор с «многоканальной настройкой».

          Проверим возможно ли настроить такой регулятор стандартными методами оптимизации.
          Рассмотрим синтез нечеткого регулятора с многоканальной настройкой для стабилизации баллистической ракеты по углу тангажа. Как подсказали в комментариях ракета будет ФАУ-2. Используем пример из той же книге Гостева В.В. «Нечеткие регуляторы в системах автоматического регулирования».

          Все термины использованные в данном тексте взяты из этой книги и могут не соответствовать строгой терминологии теории автоматического управления.
          Читать дальше →
        • Пространство состояний в задачах проектирования систем оптимального управления


            Введение


            Исследование системы управления во временной области с помощью переменных состояния широко используется в последнее время благодаря простоте проведения анализа.

            Состоянию системы соответствует точка в определённом евклидовом пространстве, а поведение системы во времени характеризуется траекторией, описываемой этой точкой.

            При этом математический аппарат включает готовые решения по аналоговому и дискретному LQR и DLQR контролерам, фильтра Калмана, и всё это с применением матриц и векторов, что и позволяет записывать уравнения системы управления в обобщённом виде, получая дополнительную информацию при их решении.

            Целью данной публикации является рассмотрение решения задач проектирования систем оптимального управления методом описания пространства состояний с использованием программных средств Python.
            Читать дальше →
          • Дескрипторная графика в MATLAB: вторая горизонтальная ось

            При изучении дескрипторной графики в MATLAB обнаружилась нехватка «юзер френдли» функционала, а именно отсутствие стандартной команды позволяющей добавить дополнительную горизонтальную ось.

            Добавление дополнительной вертикальной оси, командой plotyy предусмотрено и в help к ней, в разделе topics, есть пример добавления дополнительной оси x, однако данный пример, как и сама команда, не без недостатков, что любезно сообщает нам сам разработчик фразой:
            plotyy is not recommended
            Читать дальше →
            • +12
            • 2,8k
            • 5
          • Работа с параметрами CST из Matlab

            • Tutorial
            Заголовок
            В начале своего карьерного пути нам ставят мелкие задачки, результат решения которых мы сразу бежим показывать руководителю. Получаем советы и замечания, потом бежим переделывать. В конце рабочего дня мы отключаем компьютер и со спокойной душой идем домой.

            Но по мере роста вашего опыта и списка задач возникает дефицит времени. В какой-то момент начинает казаться, что с офиса можно не уходить. Тогда стать продуктивнее нам поможет автоматизация. Под катом будет небольшой опыт проектировщика антенной техники.
            Читать дальше →
          • TSP problem. Mixed algorithm

              Всем доброго времени суток. В прошлых статьях мы сравнивали два эвристических алгоритма оптимизации на симметричной задаче коммивояжера таких как: ACS (ant colony system — муравьиный алгоритм) и SA (simulating annealing — алгоритм имитации отжига). Как мы убедились у каждого свои плюсы и минусы.


              Читать дальше →
            • Бинарная сегментация изображений методом фиксации уровня (Level set method)

              Сегментация изображений является задачей разбиения цифрового изображения на одну или несколько областей, представляющих интерес. Это фундаментальная проблема в области компьютерного зрения, которая решается многими различными способами, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками.

              В этой статье я кратко рассмотрю понятие метода фиксации уровня и неявно заданных динамических поверхностей (level set method). Также рассмотрю роль этого метода в бинарной сегментации с введением и определением математических конструкций, таких как SDT (Signed Distance Transforms), маркированной карты расстояний.

              Слева — исходное изображение, справа — сегментированное
              Читать далее...
            • This is Science: наблюдая за ростом растений



                Одна из проблем современной биологии – как отследить/запечатлеть объекты, которые постоянно находятся в движении. С этой ж проблемой сталкивается любой родитель, когда пытается сфотографировать маленького ребёнка: то фото размазалось, то поплыл фокус, то не хватает контрастности. Конечно, в биологии существует целый ряд инструментов, как добиться фиксации тех или иных биологических объектов. К примеру, мушек можно «усыпить» холодом, клетки «затормозить» с помощью химических веществ. Но что делать, если эксперимент заключается в наблюдении за ростом корней растения, которые постоянно удлиняются и извиваются. Чтобы получить одну лишь только серию фотографий могут уйти дни и даже недели кропотливой постоянной подстройки микроскопа. На выручку учёным приходят системы распознавания и автоматической коррекции изображения!

                За микроскопическими подробностями жизни растений добро пожаловать под кат.
                Читать дальше →
                • +17
                • 4,4k
                • 4

              Самое читаемое