Positionierung mit Fuzzy-Regelung. Mitwirkende Betreuer: Dipl.-Ing. Dr. Michael Reiterer Beteiligte...
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Positionierungmit Fuzzy-Regelung
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Mitwirkende
• Betreuer:Dipl.-Ing. Dr. Michael Reiterer
• Beteiligte Schüler:Fasching, Kurz, Lueger, Mach, Müller, Prem, Reitterer, Sammer, Tschemernjak, Woller,
Projekt der 4HTA: FUZZY Regelung
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Unser Beispiel
• Simulation eines invertierten Pendels
• Ziel war es ein senkrecht stehendes Pendel zu stabilisieren
Projekt der 4HTA: FUZZY Regelung
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Aufgabenstellung
• Berechung des Bewegungsablaufes mittels Fuzzy-Regelung in Mathcad
• Aufbereitung der berechneten Daten für PRO-E
• Konstruktion und Simulation in PRO-E
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Fuzzy-Regelung
• Engl. fuzzy = unscharf: nicht nur an 0 und 1 gebunden
• Vorteile der Fuzzy-Regelung:– Nichtlineare Vorgänge können wesentlich einfacher
geregelt werden– Das Wissen aus Testreihen kann verwertet werden– Durch die Form der Regeln ist das Verhalten des Reglers
auch für Laien verständlich
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Fuzzyfizierung
• Bestimmung des Zugehörigkeitsgrades der scharfen Eingangsgröße zu den Fuzzy-Mengen (NN,N,ZZ,P,PP)
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Regeln
• Regeln für den Fuzzy-Regler lauten zB.:
wenn Prämisse1 und Prämisse2 erfüllt, dann gilt Folgerung A
wenn Winkel stark negativ und Winkelgeschwindigkeit stark negativ dann Beschleunigung stark negativ
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Defuzzifizierung
• Der Vorgang der Defuzzyfizierung ist die Bestimmung der scharfen Ausgangswerte.
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Gleichungen
• Der konkrete Wert der Beschleunigung xpp, bei gegebenen Winkel und Winkelgeschwindigkeit, wird aus einer Flächenschwerpunktsberechnung ermittelt
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Gelöste Differenzialgleichung
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Verhalten des Pendels
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Verhalten des Pendelschlittens
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Animation mitPRO-E
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Vorgehensweise
• Erstellung der Baugruppe, Schlitten mit Pendel
• Einlesen der Mathcad-Werte
• Animation
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Zusammenstellung
• Erstellen einer Baugruppe, richtiges Platzieren und Verbinden der einzelnen Komponenten
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Animation• Anbringen der
„Motoren“ in den jeweiligen Gelenken und Schubstücken. Aufbereitung der Mathcad-Ergebnisse (Anzahl der Datenpunkte, Zeitschritte und Winkel).
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Ergebnis
Anfangsbedingung: 10° ausgelenktes Pendel
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Vergleich (TU Graz)
Unsere Simulation
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Mögliche Diplomarbeit
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Danke für Ihre
Aufmerksamkeit!
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