Implementarea Logicii Fuzzy pentru Controlul unui Servomotor cu Ajutorul unui Dsp Programabil (Tms320c14)

In cele ce urmeaza, vom studia modul in care poate fi implementat un compensator fuzzy pe un DSP fabricat de Texas Instruments si anume TMS320C14. Sistemul este alcatuit dintr-un motor real, controlat de catre DSP-ul programabil. Cu ajutorul acestuia putem face modificari de cod, precum si controlul interactiv al sistemului. In locul algoritmului initial PID, se va introduce un algoritm fuzzy; in final vom compara raspunsul motorului, precum si performantele algoritmului in ambele cazuri. Acasta implementare dovedeste fezabilitatea si robustetea unui sistem real de conducere fuzzy, aplicat unui sistem real.

Introducere

Logica fuzzy este o teorie relativ noua. Acest DSP poate fi folosit atat in intelegerea logicii fuzzy, cat si in implementarea ei pe un sistem real.

Controlul unui servomotor reprezinta o aplicatie viabila si in acelasi timp deosebit de folositoare. Un control programabil pentru servomotor foloseste un algoritm PID de reglare, implementat pe un motor real, cu ajutorul unui DSP TMS320C14. Exista si alte componente mai noi si mai rapide, dar ‘C14 este optimizat pentru controlul motoarelor, avand capacitati de modulare puls (PWM). Deasemenea, are un cip debugger code si un cod pentru controlul interactiv PID. Codul compensatorului PID (scris in limbaj de asamblare – TMS320) foloseste pozitia si viteza motorului pentru intrari si ca iesire, curentul de intrare al motorului. Codul de control ii permite operatorului sa schimbe interactiv valorile (pozitie si viteza) si sa urmareasca erorile. Modificarea codului pentru introducerea logicii fuzzy in locul reglarii PID, necesita inlocuirea codului pentru compensatorul PID cu cod pentru un compensator fuzzy.

Functia de apartenenta pentru compensator defineste eroarea intre pozitia curenta a motorului si cea dorita. Cinci variabile lingvistice caracterizeaza functia: negative medium, negative small, zero, positive small, positive medium. Functia este reprezentata prin triunghiuri isoscele, pentru usurinta in fuzificare.

Sistemul servomotor (Power-14)

Inima acestui sistem (Power-14) o constituie produsul de la Texas Instruments TMS320P14 (o singura data programabil TMS320C14). (Vezi Figura 1).

Comunicarea cu placa se face prin intermediul interfetei seriale RS-232, cu ajutorul unui pogram de emulatie a terminalului (cum ar fi Procomm).