СИНТЕЗ НЕЧІТКОЇ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ БАГАТОЗОННИМ ОСВІТЛЕННЯМ ПРИМІЩЕНЬ

Анотація

У статті вирішується актуальна науково-практична проблема підвищення енергоефективності та зорового комфорту в системах автоматизації будівель шляхом вдосконалення систем керування штучним освітленням.
Метою дослідження є синтез нечіткої системи автоматичного керування багатозонним освітленням приміщень для ефективної компенсації стохастичних збурень природного світла та мінімізації динамічних відхилень. Встановлено, що використання пропорційно-інтегральних регуляторів в системах освітлення приміщень призводить до значних перерегулювань, насамперед через перехресний вплив світильників. Було розроблено просторову модель освітленості аудиторії, яка враховує експоненційне згасання денного світла. На базі цієї моделі синтезовано нечіткий регулятор, що використовує алгоритм логічного виведення Сугено нульового порядку з повною базою із 9 продукційних правил.
В роботі було визначено оптимальні межі трикутних функцій належності для вхідних змінних – похибки та швидкості її зміни, а також точні числові значення вихідних констант. Проведено моделювання розробленої системи керування при динамічних змінах інтенсивності денного світла, викликаних мінливою хмарністю. Порівняльний аналіз підтвердив суттєву перевагу нечіткої системи керування: забезпечено аперіодичний характер перехідного процесу та з нижчим рівнем перерегулювання, ніж для ПІ-регулятора. Показано, що оптимізована нечітка система керування дозволила зменшити сумарну інтегральну похибку для трьох зон з 5203,4 до 4872,5 лк·с порівняно з ПІ-регулятором, знизити максимальне динамічне відхилення освітленості з 83,2 до 75,2 лк. Запропонована система характеризується низькими обчислювальними витратами.