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

Der Reglerentwurf 4-59
4.8 Fuzzy-Regler mit Drehzahlvorsteuerung
Die guten Erfahrungen bei der Simulation eines PID-Reglers mit Drehzahlvorsteuerung
legen den Schluß nahe, dieses Prinzip auch im Zusammenhang mit einem Fuzzy-Regler
anzuwenden.
Da der Fuzzy-Regler bereits den Drehwinkel Φ(t) als Eingangsgröße verarbeitet, soll die
Drehzahlvorsteuerung lediglich die Geschwindigkeit des Werkstücks verrechnen. Dazu
wird Gleichung (43) herangezogen.
ω( t)
, ()
m vt
1
= 8 2078 ⋅
Die Geschwindigkeit des Werkstücks wird also lediglich mit einer Konstanten
multipliziert.
Für die Stellgröße gilt damit:
u
OFFSET
8, 2078 Vs dxW() t Vs dxW() t
= ⋅ = 149 , ⋅
5, 513 m dt m dt
Bei der Simulation stellt sich ein etwas kleinerer Faktor als günstig heraus:
u
OFFSET
Vs dxW() t
= 147 , ⋅
m dt
4.8.1 Die Regeln des Fuzzy-Reglers
Die Regeln können von dem Fuzzy-Regler ohne Drehzahlvorsteuerung übernommen
werden. Geändert wird lediglich die Zuordnung, daß der Regeldifferenz 0 m jetzt nicht
mehr die Stellgröße für die Schnittdrehzahl ωS entsprechen soll sondern die Stellgröße 0 V.
Dies ist notwendig, weil jetzt die Stellgröße der Vorsteuerung addiert wird.
Die modifizierten Regeln werden im Folgenden aufgelistet:
• Wenn die Regeldifferenz Null ist, soll die Stellgröße U(t) = 0 V sein.
• Ist die Regeldifferenz größer als Null (Schlitten ist hinter dem Werkstück), soll die
Stellgröße positiv werden (Kurbel dreht schneller).
• Ist die Regeldifferenz kleiner als Null (Schlitten ist vor dem Werkstück), soll die
Stellgröße negativ werden (Kurbel dreht langsamer).
• 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.