Laboratoryjny system wentylacji z regulatorem rozmytym zrealizowanym w środowisku LabVIEW

W artykule przedstawiono koncepcję laboratoryjnego systemu wentylacji zrealizowanego w celach dydaktycznych. Zaprojektowane stanowisko pozwala zaznajomić się z zasadą działania falownika napięcia PWM oraz środowiska LabVIEW, jako tzw. komputerowego systemu szybkiego prototypowania. W środowisku LabVIEW zaimplementowano opcję automatycznego sterowania systemem poprzez wykorzystanie regulatora rozmytego. Ponadto umożliwiając również, w celach dydaktycznych, modyfikowanie jego ustawień przez m.in. dobór funkcji przynależności, bazy reguł rozmytych, czy metody wyostrzania.

The laboratory ventilation system (Fig. 1) presented in the paper is intended mainly for didactic purposes. One of the main advantages of the ventilation system is the ability to control mode selection – basic mode and extended mode. Availability of function blocks (Fig. 2) depends on the control mode. In the basic mode, only a speed control unit (Fig. 5) is available. Dynamic progress of power electronics has led to a change in the construction of drives with variable speed [1]. This function block uses a PWM inverter for air flow rate control. The PWM inverter supply 3-phase induction motor is currently the most popular solution for the drive system with variable speed [2]. In the extended mode, there are additionally available a heating control unit and a master control unit. The system uses a resistive heater. Its control (Fig. 7) is based on the group control method. One of the options in this mode is the ability of automatic adjustment using a fuzzy logic controller (Fig. 8). Fuzzy logic uses the knowledge base in the form of fuzzy rules of conditional if-then [3]. In this system, controller settings can be properly modified by the change of membership functions (Figs. 9, 10, 11), base of fuzzy rules (Tab. 1), or the method of defuzzification. In the extended mode, all control is made using a computer with LabVIEW software. The test results for the automatic adjustment proved the correctness of the system.