Sterowanie systemami mechatronicznymi w czasie rzeczywistym - podejście klasyczne i inteligentne

Abstract

Opracowano metody strojenia dyskretnych regulatorów PD, PID oraz PII2D dla serwomechanizmów. Podano kryteria umożliwiające strojenie regulatorów dyskretnych na podstawie prostych analitycznych wzorów uzyskanych dla układów ciągłych. Uściślono warunki tworzenia liniowych dyskretnych regulatorów rozmytych typu Takagi-Sugeno. Podano wzory transformujące nastawy klasycznych układów PD, PID, PII2D do ich rozmytych odpowiedników. Zrealizowano, oparte na wiedzy operatorskiej, metody modyfikacji liniowych rozmytych regulatorów typu PD, PID oraz PII2D. Wykonano oprogramowanie realizujące uczony on-line adaptacyjny regulator neuronowy. Regulatory klasyczne oraz inteligentne (neuronowe i rozmyte) porównano eksperymentalnie w zadaniach kompensacji tarcia, eliminacji zakłóceń liniowych oraz realizacji dwuwymiarowych i trójwymiarowych trajektorii. Badania przeprowadzono sterując w czasie rzeczywistym modułami przemieszczeń liniowych, obróbczym stołem pozycjonującym oraz sferycznym manipulatorem sztywnym. Dla układu laboratoryjnej suwnicy trójwymiarowej opracowano i zrealizowano wykorzystujący układy rozmyte, system sterowania realizujący śledzenie zadanej trajektorii wraz z omijaniem statycznych przeszkód i tłumieniem oscylacji ładunku.