Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar

Proiect
8/10 (1 vot)
Domeniu: Automatică
Conține 1 fișier: pdf
Pagini : 58 în total
Cuvinte : 10027
Mărime: 1.86MB (arhivat)
Cost: 10 puncte

Cuprins

Introducere 4

2. Sistemul “bila pe plan inclinat” 5

2.1 Prezentare generala 5

2.2 Exemple de modele ale procesului “bila pe plan inclinat 8

2.3 Sisteme neliniare – notiuni generale 19

3. Sisteme Fuzzy 24

4. Sistemul Fuzzy de conducere al procesului “bila pe plan inclinat” 28

4.1 Formularea problemei 28

4.2 Solutie de conducere 29

4.3 Studiu de caz: validarea regulatorului fuzzy in simulare 30

4.3.1 Implementarea regulatorului 30

4.3.2 Urmarirea referintei 35

4.3.3 Urmarirea referintei de tip sinus 36

4.3.4 Rejectia perturbatiei 36

5. Studiu de caz: implementare 37

5.1 Descrierea instalatiei “bila pe plan inclinat” 37

5.2 Panoul de testare si calibrare a instalatiei 39

5.3 Aplicatia de control si monitorizare 44

5.3.1 Interfata aplicatiei 44

5.3.2 Sistemul de reglare cu logica fuzzy 47

5.4 Experimente efectuate asupra sistemului de control 53

5.4.1 Raspunsul la intrare de tip treapta 53

5.4.2 Urmarirea unei referinte de tip sinus 54

5.4.3 Rejectia perturbatiei 55

6. Concluzii 56

7. Bibliografie 57

Extras din document

1. Introducere

In aceasta lucrare se prezinta studiul reglarii unui sistem neliniar, prin metode avansate de

control, precum logica fuzzy. Sistemul analizat se numeste “bila pe plan inclinat”, un sistem ce are

drept scop echilibrarea unei bile metalice pe un plan ce este dirijat de un motor electric pe curent

continuu. Scopul studiului este de a dezvolta o aplicatie de control si monitorizare pentru acest

sistem.

Am ales sitemul “bila pe plan inclinat”, deoarece datorita naturii didactice a acestuia, se pot

pune in aplicare diverse metode de control, de la cele clasice precum regulatoarele PID, pana la

metode avansate precum regulatoare cu logica fuzzy, retele neuronale, sisteme hibride, algoritmi

genetici pentru identificarea sistemului etc. De asemenea mediul in care s-a dezvoltat aplicatia de

monitorizare si control, Labview (National Instruments), este unul intuitiv si transparent.

In capitolul al doilea, “Sistemul bila pe plan inclinat” se vor prezenta caracteristicile

generale ale sistemului, se vor exemplifica posibile modele ale procesului. Sunt prezentate si

notiuni generale ale sistemelor neliniare. In cel de-al treilea capitol “Sisteme Fuzzy – notiuni

generale”, se expun conceptele si teoria generala a sistemelor fuzzy. Se continua cu al patrulea

capitol “Sitemul Fuzzy de conducere al procesului bila pe plan inclinat”, aici se formuleaza

problema reglarii sistemului utilizand un regulator cu logica fuzzy, se propune o solutie de

conducere, impreuna cu o validare in simulare a acesteia. Ultimul capitol cuprinde experimentele

realizate in cadrul acestei lucrari, pe instalatia “bila pe plan inclinat”. Se prezinta panoul de test si

calibrare dezvoltat pentru aceasta instalatie, impreuna cu aplicatia de control si monitorizare a

acesteia, ambele dezvoltate in mediul Labview (National Instruments). Rezultatele implementarii

solutiei de control, sunt de asemenea prezente in acest capitol.

5

2. Sistemul “bila pe plan inclinat”

2.1 Prezentare generala

Experimentul numit “Ball & Beam” este unul cat se poate de cunoscut in domeniul

ingineriei reglarii automate. Folosit de cele mai multe ori ca instrument didactic, experimentul are

drept scop echilibrarea unei bile pe o parghie ce este rotita de catre un motor electric si rejectia

eventualelor perturbatii. La prima vedere, nu pare sa aibe vreun folos in lumea reala, dar acest

experiment poate fi asociat cu probleme ingineresti din realitate, cum ar fi stabilitatea orizontala a

unui avion in timpul decolarii, aterizarii sau in conditii de turbulente. (Wang, 2007)

Trebuie mentionat ca sistemul in bucla deschisa este instabil si neliniar. Problema

instabilitatii poate fi rezolvata prin incadrarea sistemului intr-o bucla inchisa, folosind a bucla de

reactie. Reprezentarea in spatiul starilor poate ajuta la stabilizarea sistemului. Neliniaritatea nu

este atat de accentuata, in cazul in care parghia se deplaseaza la un unghi mic fata de pozitia

orizontala; astfel in acest caz, putem liniariza procesul. Dar in cazul in care deplasarea unghiulara

creste, trebuie sa aplicam metode de control neliniare precum fuzzy control.

In cele ce urmeaza vom prezenta diverse sisteme “Ball & Beam” construite de catre alte

organizatii sau institutii de invatamant.

Arroyo a construit in 2005 un sistem experimental, numit “Ball on Balancing Beam”

(figura 2.1.1). Sistemul folosea o rezistenta liniara pentru a determina pozitia bile de-a lungul

planului. Rezistenta se comporta ca un potentiomentru. S-a folosit un motor pe curent continuu,

iar reglarea s-a facut folosind un regulator de tip PDF.

Preview document

Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 1
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 2
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 3
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 4
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 5
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 6
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 7
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 8
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 9
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 10
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 11
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 12
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 13
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 14
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 15
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 16
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 17
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 18
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 19
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 20
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 21
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 22
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 23
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 24
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 25
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 26
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 27
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 28
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 29
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 30
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 31
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 32
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 33
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 34
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 35
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 36
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 37
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 38
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 39
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 40
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 41
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 42
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 43
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 44
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 45
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 46
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 47
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 48
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 49
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 50
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 51
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 52
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 53
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 54
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 55
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 56
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 57
Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar - Pagina 58

Conținut arhivă zip

  • Sisteme Avansate pentru Controlul unui Proces Neliniar.pdf

Alții au mai descărcat și

Sistem de control și monitorizzare a temperaturii mediului de seră

1. Introducere Scopul principal al unei sere este de a îmbunătăți condițiile de mediu în care plantele sunt crescute. Serele permit o monitorizare...

Simulare în Matlab

CAPITOLUL I SISTEME, MODELE, SIMULARE În matematică, termenul „simulare” a fost folosit pentru prima dată de către John von Neumann şi S. Ulam...

Controlul Adaptiv al unui Sistem de Tip Ball and Beam cu Supervizor Fuzzy

1. Ball and beam Sistemul „ball and beam” este unul dintre cele mai populare modele pentru lucrul in laborator in domeniul controlului de...

Menținerea Automată a Distanței Optimale între Automobile

Menţinerea automată a distanţei optimale între automobile este una dintre apli¬caţiile care va avea cu siguranţă o largă aplicabilitate pe...

Reglare poziție unghiulară

Tema de proiect: Sa se proiecteze un sistem de reglare a pozitiei unghiulare a axului unui motor de curent continuu utilizand placa de achizitie...

Sisteme Fuzzy Adaptive

Regulatoare fuzzy adaptive Proiect sisteme inteligente Cuprins Generalitati Tipuri de regulatoare adaptive fuzzy Regulatoare fuzzy cu...

Funcția de transfer a unui sistem dinamic liniar

Tema proiectului Sa se determine functia de transfer a unui sistem dinamic liniar, dispunand de urmatoarea realizare: (t, u, ypert), unde:...

Modelarea Matlab-Simulink a Unei Sere

Cunoasterea duratei de timp de la semanat pâna la rasaritul plantelor mai are însemnatate si pentru obtinerea unor productii cat mai timpurii. Daca...

Te-ar putea interesa și

Tehnici Avansate de Conducere pentru un Sistem Energetic

1. Introducere În contextul situaþiei energetice mondiale, efortul cerut pentru reducerea consumurilor de energie în vederea conservãrii este, de...

Sisteme de Conducere Multimodel

1. INTRODUCERE 1.1. Introducere în contextul sistemelor de conducere Procesele automatizate de la care se pretind specificatii dorite ca...

Desulfurarea Gazului Rezultat în Urma Procesului de Ardere a Cărbunelui

1. Introducere La începutul dezvoltarii umanității capacitatea de regenerare a naturii era suficientă pentru a face fața expluatării la care era...

Ai nevoie de altceva?