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

Der Reglerentwurf 4-49
µ
1
0,8
0,6
0,4
0,2
NG
NK
Z
0
0 2 4 6 8 10
ω S / K V
PK
PM
Stellgröße U(t) / V
Abbildung 4-14: Fuzzy-Sets für die Stellgröße
Faßt man die Regeln in einer Zuordnungstabelle zusammen, dann ergibt sich der folgende
Zusammenhang:
NL1 L1 L2 NL2 L3 NL3
NG NK NG NG NK NK NK
NK Z NK NK Z Z Z
Z PM Z Z PK PM PM
PK PM PM PK PM PM PM
PM PG PM PM PG PM PG
PG PGG PG PG PGG PG PGG
In der ersten Zeile ist die Linearität eingetragen, in der ersten Spalte die Regeldifferenz. Im
nichtschraffierten Bereich kann die Stellgröße abgelesen werden.
4.6.3 Die Realisierung unter Simulink
Abbildung 4-15 zeigt die Reglerstruktur, die unter Simulink implementiert wurde. Die
Meßwertaufbereitung hat sich gegenüber der des PID-Reglers nur insofern geändert, daß
sie kein Löschsignal mehr erzeugt. Dem Fuzzy-Regler wird die Regeldifferenz xw(t)-x2(t)
und der Kurbelwinkel Φ(t) zugeführt.
Abbildung 4-16 stellt die innere Struktur des Blocks „Fuzzy-Regler“ dar. Der eigentliche
Regler besteht aus einer zweidimensionalen Matrix (Schaltfläche), die über die
Regeldifferenz und den Drehwinkel indiziert wird. Aus der Matrix wird die entsprechende
Stellgröße entnommen. Wird auf Zwischenwerte der Matrix zugegriffen, so werden die
Werte interpoliert.
Die Schaltfläche wird mit Hilfe eines separaten MATLAB-Programms [5] aus den Fuzzy-
Sets und den Regeln errechnet. Durch diese Methode erhält man einen schnellen Regler für
den eigentlichen Simulationslauf. Diese Realisierung wird im Anhang kurz beschrieben.
Die Regeldifferenz wird dem „2D-Look-Up Table“ über einen Verstärker zugeführt. Über
die Verstärkung Kd kann so die Regeldifferenz zusätzlich gewichtet werden. Die erzeugte
Stellgröße kann über einen weiteren Verstärker KU ebenfalls beeinflußt werden.
PG
PGG