Ewolucyjne metody projektowania regulatorów odpornych

• Autorzy: Nikończuk P. , Królikowski T.

Warianty tytułu

EN

Evolutionary methods of robust controller design

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podczas realizacji układu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym opartym na regulatorze odpornym (robust control) wymaga się od projektanta bogatej wiedzy i stosowania zaawansowanych metod analizy funkcjonalnej. W artykule przedstawiono metodę doboru regulatora odpornego z zastosowaniem algorytmów ewolucyjnych. Prezentowana metoda może być również stosowana w projektowaniu układów regulacji procesami produkcyjnymi.

EN

The paper proposes a method for robust control system design using evolutionary algorithms. The robust control theory is presented in the introduction [6, 7, 8]. Fig. 1 shows a robust feedback control system in which the plant transfer function is variable. The search for a robust controller transfer function requires the knowledge of functional analysis [6, 7, 8]. Application of genetic algorithms to control system design is common [3, 4]. The method proposed is based on minimisation of the norm given by equation (1.18) with use of genetic algorithms [9]. The exemplary verification of the method was performed for a container ship [10]. The changes of the ship linear transfer function coefficients (see Table 2.1) depend on the rudder angle [11, 12]. Figure 2.1 shows calculation results of three robust controller transfer functions. The minimised norms of equation (1.18) with the obtained results are presented in Fig 2.3. It can be noted that the controller characteristics are the same within the low frequency range because the norm was minimized only for the ship operating frequencies. This effect can also be observed on Nyquist curves shown in Fig. 2.2. The problem was investigated in case of control of production processes [1, 2].

Słowa kluczowe

PL

sterowanie odporne; algorytmy ewolucyjne

EN

robust control; evolutionary algorithms

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 4
• Strony: 297--300
• Opis fizyczny: bibliogr. 12 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Nikończuk P.

autor

Królikowski T.

• Wydział Techniki Morskiej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie,

Bibliografia

• [1] Królikowski T., Bałasz B.: Ocena i modelowanie składowych sił mikroskrawania pojedynczym ziarnem. PAK vol. 54, nr 06/2008.
• [2] Bałasz B., Królikowski T.: Ocena wpływu cech stereometrycznych ściernicy na jakość topografii obrobionej powierzchni. PAK vol. 54, nr 06/2008.
• [3] Trawicki D., Urbowska W.: Algorytmy hybrydowe optymalizacji w zastosowaniu do problemu sterowania systemami dystrybucji wody PAK 2007 nr 04.
• [4] Kwiesielewicz M.: Synteza parametryczna regulatora turbiny kondensacyjnej z wykorzystaniem algorytmów genetycznych PAK 2007 nr 04.
• [5] Nikończuk P., Łozowicki A.: Evolutionary algorithms application in a ship autopilot system with optimal controller. 7th IFAC Conference on Manoeuvring and Control of Marine Craft Lisbon, Portugal 2006.
• [6] Francis B. A.: A Course in H∞ Control Theory. Springer-Verlag, Berlin 1987.
• [7] Łozowicki A.: Częstotliwościowa metoda optymalizacji liniowych układów regulacji automatycznej. Archiwum Automatyki i Telemechaniki, Tom XXXI Zeszyt 1-2, Warszawa 1986.
• [8] Łozowicki A.: Częstotliwościowa metoda optymalizacji układów sterowania ze sprzężeniem zwrotnym. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1992.
• [9] Nikończuk P., Pielka D.: Dobór regulatora optymalnego z wykorzystaniem algorytmów genetycznych. Zeszyty Naukowe Wydziału Mechanicznego Politechniki Koszalińskiej NR 37, Polioptymalizacja i Komputerowe Wspomaganie Projektowania, Mielno 2005.
• [10] Nikończuk P.: Minimalizacja błędu sterowania ruchem statku po zadanej trajektorii jako efekt zastosowania metody projektowania regulatorów optymalnych, rozprawa doktorska, Politechnika Szczecińska, Wydział Techniki Morskiej, Szczecin, Listopad 2007.
• [11] Abramowski T.: Application of Artificial Neural Networks to Assessment of Ship Maneuverability Qualities, Polish Maritime Research, no 2 (56), vol. 15.
• [12] Abramowski T., Szelangiewicz T.: Development of Integrated Onboard Expert System for Ship’s Dynamics, Conf on Computer Applications and Information Technology in the Maritime Industries COMPIT’05.