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Stehendes Pendel
Diplomarbeit 2006/2007
Konstruktiver Aufbau
Nicht im Bild: Energiekette, Stoßdämpfer, Endschalter, usw.;
Diplomanten
Erhard Manuel Ganahl Markus Maier Clemens
Betreuer
Nikolaus Peska Gerhard Bayer
Wichtigste Spezifikationen• Kenngrößen für die Dimensionierung des Systems durch
Berechnungen und Simulationen mittels Matlab vervollständigen.
• Erstellung und Realisierung eines Regelungs-konzeptes. Ziel ist, dass das Pendel in seinem instabilen, vertikalen Zustand bleibt, obwohl geringfügige Störungen darauf einwirken.
• Funktionsweise: Das Stehende Pendel ist drehbar auf einem bewegbaren Objekt befestigt. Die Bewegung des Pendels und des Objektes erfolgt ausschließlich in einer Ebene.
• Modularer Aufbau: Es sollen zukünftig verschiedene Antriebs-, Regelungs- und Messkonzepte verwirklicht werden können, sowohl analoge als auch digitale.
Bestimmung des dynamischen Modells
Klassische Eingrößenregelung
PID-Regler Regelstrecke
Messsystem
Führungs-größe
Regel-differenz
Stell-größe
Regel-größe
-
Mehrgrößenregelung
Fuzzy-Regler 1
Fuzzy-Regler 2
s
s
zF
MF
Fuzzy-System
Fuzzifizierung
InferenzRegelwerk
Defuzzifizierung
Prozessvariablen
Prozessvariablen
Fuzzyvariablen
phi
Fz
Wagen mit Pendel
Wagenbewegung
s
s:roter Bereich = Pblauer Bereich = Ngrüner Bereich = 0
s_dot:Die Wagengeschwindigkeitwird nicht grafisch dargestellt, Richtung ist die selbe wie bei s
FM
Regelwerk zur Bestimmung von FZ
phi phi_dot FzWenn N und N dann PWenn N und 0 dann PWenn N und P dann 0Wenn 0 und N dann PWenn 0 und 0 dann 0Wenn 0 und P dann NWenn P und N dann 0Wenn P und 0 dann NWenn P und P dann N
DefuzzifizierungZugehörigkeit µ
1
µA
µB
0
A B
z.B. Flächenschwerpunktsmethode
µ
Geschlossener Regelkreis in der Simulation
Ergebnis
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