Разработка нечеткой модели управления насосным агрегатом с применением раскрашенной сети Петри
Аннотация
Статья посвящена моделированию нечеткого управления на сетях Петри (СП). Ставится задача разработки модели управления на СП с нечеткой логикой по информации, выраженной в лингвистической форме. На основе критериев работы водяного насоса в зависимости от изменяющего водопотребления определены всевозможные ситуации и события в системе. Для описания не полных знаний по поведению системы использованы лингвистические переменные «расход воды» и «скорость насоса». Термы этих переменных соответствуют их нечетким значениям и обозначаются выражениями, характеризующими одно из состояний системы. Фаззификация лингвистических переменных выполнена в среде Fuzzy Toolbox системы моделирования MATLAB. Описывая необходимое поведение системы отношениями между ситуациями и событиями с применением логики «Если... То...» разработана система правил управления насосного агрегата. Всевозможными ситуациями, событиями и отношениями между ними соответственно формированы множества позиций, переходов и дуг СП. Учитывая систему продукционных правил управления и структурных элементов СП, разработан алгоритм управления насосного агрегата. На основе разработанного алгоритма управления определены функции входных и выходных инциденций переходов в виде таблиц. Таблицы определяют матриц входных и выходных инциденций переходов. Разработана граф-модель СП. Модель описывает работу одного насосного агрегата. Визуализация модели реализована в системе CPN Tools (Colored Petri Nets Tools). Значения термов принимаются как атрибуты цветов раскрашенной сети Петри (РСП) и с применением CPN ML (Colored Petri Nets Markup Language) присваивается маркерам сети. С помощью значений термов описывается поведение и желаемая реакция системы. Проведены симуляционные эксперименты соответственно ситуациям в системе и анализ модели на основе свойств СП.
Скачивания
Литература
2. Zdor G. N., Sinicyn A. V., Avrutin O. A. Avtomaticheskoe upravlenie gruppoj nasosnyh agregatov s cel’ju snizhenija zatrat jelektrojenergii [Automatic control of a group of pumping units in order to reduce energy costs]. Jenergetika. Izv. vyssh. ucheb. zavedenij i jenerg. ob#edinenij SNG. 2017. 60(1). P. 54–66. DOI
3. Kovenja V. M. Ob odnom algoritme reshenija uravnenij Nav’e-Stoksa vjazkoj neszhimaemoj zhidkosti [An algorithm for solving the Navier – Stokes equations for a viscous incompressible fluid]. Vychislitel’nye tehnologii. 2006. 11(2). P. 39–51. (in Russian)
4. Terence T. Finite time blowup for an averaged three-dimensional Navier-Stokes equation // J. Amer. Math. Soc. 2016. 29, P. 601–674. DOI
5. Ceballos J. B., Vivas O. A. Mathe-matical model of controllers for progressive cavity pumps // Uis Ingenierias. 2019. 18(2). P. 17–29. DOI
6. Murshid S., Singh B. Implementation of PMSM Drive for a Solar Water Pumping System // IEEE Transactions on Industry Appli-cations. 2019. 55(5). P. 4956–4964. DOI
7. TRNSYS 18. Available at: URL
8. SIMULINK. Available at: URL
9. Peterson J. L. Petri net theory and the modeling of systems. Englewood Cliffs: Pren-tice-Hall, 1981.
10. Nabi H. Z. Performance evaluation of a carousel configured multiple products flexible manufacturing system using Petri net / H. Z. Nabi, T. Aized / Operations Management Re-search. – 2020. DOI
11. Mustafayev V. A., Huseynzade S. S. Development of the control model of the pro-cessing center through colored petri networks // Vestnik komp’yuternykh i informatsionnykh tekhnologii. 2018. No 3. P. 36-44. DOI. pp.036-044
12. Jensen K., Kristensen L. M. Colored Petri Nets: A Graphical Language for Formal Modeling and Validation of Concurrent Systems // Communications of the Acm. 2015. 589(6). P. 61–70. DOI
13. Zadeh L. A. “Fuzzy sets and infor-mation granularity” in Advances in Fuzzy Set Theory and Applications / L. A. Zadeh, M. M. Gupta, R. K. Ragade, and R. R. Yager, [eds.]. – Amsterdam: North Holland, 1979. P. 3–18.
14. Leonenkov A. V. Nechetkoe modelirovanie v srede MATLAB i fuzzy TECH [Fuzzy modeling in MATLAB and fuzzy TECH]. SPb. : BHV-Peterburg, 2005. (in Rus-sian)
15. Tavakolpour-Saleh A. R., Jokar H. Adaptive Fuzzy Control of a Nonlinear Tank Process World Academy of Science, Engineer-ing and Technology / A.R. Tavakolpour-Saleh, H. Jokar // International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering. 2016. V. 10, No 2. P. 416–424. DOI
16. Kristensen L. M., Jorgensen J. B., Jensen K. Application of coloured Petri nets in system development // Lectures on Concurrency and Petri Nets: Advances in Petri Nets. 2004. 3098. P. 626–685.
- Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
