Исследователи из Пермского Политеха предложили способ, который позволит более качественно и безопасно управлять системами водоснабжения и водоотведения. В них происходят сложные и зачастую непредсказуемые процессы, регулировать которые с помощью классических методов невозможно. Подход, основанный на так называемом нечетком управлении, позволит более точно регулировать расход воды в трубопроводах. Ученые подтвердили эффективность его работы.
В Пермском Политехе нашли способ обеспечить «умный» расход воды / ©Getty images
Результаты исследования разработчики представили в журнале «Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления». «Как правило, в диспетчерской любой крупной компании, занимающейся водоснабжением и водоотведением, есть опытные сотрудники, которые «чувствуют» систему и умеют ею управлять на основе экспертного опыта. Регулирование на принципах нечеткой логики работает по подобным принципам.
«Нечеткость» заключается в том, что при расчете управляющих воздействий используются не строгие, а «человеческие» критерии: например, «немного меньше», «опасно близко» и другие», – рассказывает доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации Пермского Политеха, кандидат технических наук Игорь Шмидт.
В любой сложной системе можно выделить сравнительно простые локальные подсистемы, с управлением которыми успешно справляются традиционные пропорционально-интегрально-дифференцирующие регуляторы. Традиционный метод управления и нечеткое регулирование не противопоставляются друг другу, а классический регулятор можно описать на языке нечеткого управления, считают ученые.
В качестве локальной подсистемы для регулирования разработчики выбрали сетевой насос, для которого был синтезирован нечеткий регулятор. Они подтвердили эффективность нечеткого регулятора, сравнив его с традиционным. Результаты моделирования показали, что новый регулятор не уступает классическому по качеству управления. В отличие от аналогов, он позволяет достичь необходимого качества управления без дополнительных надстроек.
Подход, основанный на нечеткой логике, позволит учитывать неочевидные физические процессы в трубопроводах при проектировании систем автоматического регулирования водоснабжения и водоотведения. Результаты исследования можно применять в сложных, нелинейных и многосвязных системах, где сложно обеспечить достаточное качество регулирования классическими методами.
