Reglerentwurf für eine „Fliegende Säge“, die über ... - Matthias Lenord

Der Reglerentwurf 4-47
4.6 Der Entwurf eines Fuzzy-Reglers
Die Fuzzy-Logik wurde im Jahre 1965 von Prof. Lofti Askar Zadeh entwickelt. Mit ihr
können nicht exakte und unvollständige Datensätze, wie sie in der realen Welt oft
auftreten, z.B. Sprache, Bilder und subjektive Beschreibungen mathematisch beschrieben
und verarbeitet werden.
Durch diese Mengentheorie ist man in der Lage Modelle zur mathematischen
Beschreibung von linguistisch erfaßten Erfahrungen über Prozesse zu entwickeln. So ist es
in diesem speziellen Fall z.B. nicht nötig genaue mathematische Kenntnisse über
Eigenschaften des Pleuelgetriebes zu entwickeln. Es reichen Informationen aus der
Erfahrung und Anschauung aus, um einfache Regeln für den Fuzzy-Regler zu definieren.
Im Anhang wird eine kurze Einführung in die Grundlagen der Fuzzy-Logik gegeben.
4.6.1 Die Regeln für den Fuzzy-Regler
Beim Entwurf des Fuzzy-Reglers soll die Nichtlinearität berücksichtigt werden.
Wenn die Kurbel den Winkelbereich um 180° oder um 360° erreicht, bleibt der Schlitten
für einen kurzen Augenblick stehen. Er wird vom Werkstück überholt und muß versuchen
es wieder einzuholen. Es wäre also günstig, wenn die Kurbel vor dem Eintritt in den
nichtlinearen Bereich schneller laufen würde, um sich einen Vorsprung zu verschaffen. Es
werden die folgenden Regeln aufgestellt:
• Wenn die Regeldifferenz Null ist, soll die Kurbel mit der Schnittdrehzahl ωS
drehen.
• Ist die Regeldifferenz größer als Null (Schlitten ist hinter dem Werkstück), soll
schneller als ωS gedreht werden.
• Ist die Regeldifferenz kleiner als Null (Schlitten ist vor dem Werkstück), soll
langsamer als ωS gedreht werden.
• Befindet sich der Schlitten im Rücklauf (Winkelbereich 180°-360°), soll er dem
Werkstück etwas voreilen (größere Stellgröße).
• Wenn die Kurbel in den nichtlinearen Bereich kommt, soll sie schneller drehen, als
im entsprechenden linearen Bereich.