BADANIA SYMULACYJNE UKŁADU HYDRAULICZNEGO Z REGULATOREM ROZMYTYM O STRUKTURZE PI

Podobne dokumenty
AUTO-STROJENIE REGULATORA TYPU PID Z WYKORZYSTANIEM LOGIKI ROZMYTEJ

Sreszczenie. Słowa kluczowe: sterowanie, poziom cieczy, regulator rozmyty

WPŁYW OPÓŹNIENIA NA DYNAMIKĘ UKŁADÓW Z REGULACJĄ KLASYCZNĄ I ROZMYTĄ

ZASTOSOWANIE LOGIKI ROZMYTEJ W INŻYNIERII MECHANICZNEJ NA PRZYKŁADZIE HYDRAULICZNEGO UKŁADU POZYCJONOWANIA ŁADUNKU

Porównanie wyników symulacji wpływu kształtu i amplitudy zakłóceń na jakość sterowania piecem oporowym w układzie z regulatorem PID lub rozmytym

Implementacja rozmytych systemów wnioskujących w zdaniach regulacji

Kryteria optymalizacji w systemach sterowania rozmytego piecami odlewniczymi

INŻYNIERIA WIEDZY I SYSTEMY EKSPERTOWE

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Sterowanie odbiornikiem hydraulicznym z rozdzielaczem typu Load-sensing

Ćwiczenie 1. Badanie aktuatora elektrohydraulicznego. Sterowanie Napędów Maszyn i Robotów Przemysłowych - laboratorium. Instrukcja laboratoryjna

SIMULATION STUDIES OF VANE PUMP CHARACTERISTICS WITH A FUZZY CONTROLLER BADANIA SYMULACYJNE CHARAKTERYSTYK POMPY ŁOPATKOWEJ Z REGULATOREM FLC

Wnioskowanie rozmyte. Krzysztof Patan

BLOK FUNKCYJNY FUZZY LOGIC W STEROWANIU PLC AUTONOMICZNYM APARATEM UDOJOWYM*

Podstawy Automatyki. Wykład 6 - Miejsce i rola regulatora w układzie regulacji. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

1. Opis teoretyczny regulatora i obiektu z opóźnieniem.

Instrukcja do ćwiczenia 6 REGULACJA TRÓJPOŁOŻENIOWA

Uniwersytet Zielonogórski Wydział Elektrotechniki, Informatyki i Telekomunikacji Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych

KOMPUTEROWY MODEL UKŁADU STEROWANIA MIKROKLIMATEM W PRZECHOWALNI JABŁEK

CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA ALGORYTMÓW OPTYMALIZACJI ROZMYTEJ. E. ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

Automatyka i sterowania

Układ regulacji ze sprzężeniem zwrotnym: - układ regulacji kaskadowej - układ regulacji stosunku

Regulatory o działaniu ciągłym P, I, PI, PD, PID

ROZMYTY REGULATOR PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ ODPORNY NA ZMIANY BEZWŁADNOŚCI

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

Zajęcia laboratoryjne

1. Regulatory ciągłe liniowe.

Podstawy Automatyki. Wykład 7 - obiekty regulacji. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

ALGORYTM PROJEKTOWANIA ROZMYTYCH SYSTEMÓW EKSPERCKICH TYPU MAMDANI ZADEH OCENIAJĄCYCH EFEKTYWNOŚĆ WYKONANIA ZADANIA BOJOWEGO

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW ELEKTROPNEUMATYKI

SZYBKIE PROTOTYPOWANIE STEROWANIA ROZMYTEGO W CZASIE RZECZYWISTYM SERWONAPĘDU ELEKTROPNEUMATYCZNEGO

STEROWANIE CIŚNIENIEM BEZWZGLĘDNYM W APARACIE UDOJOWYM DLA KRÓW

Inżynieria Bezpieczeństwa I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólnoakademicki / praktyczny)

Sterowanie z wykorzystaniem logiki rozmytej

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

SIMATIC S Regulator PID w sterowaniu procesami. dr inż. Damian Cetnarowicz. Plan wykładu. I n t e l i g e n t n e s y s t e m y z e

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW PNEUMATYKI

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY KATEDRA AUTOMATYKI I ELEKTRONIKI. Badanie układu regulacji dwustawnej

Ćwiczenie Nr 2. Temat: Zaprojektowanie i praktyczna realizacja prostych hydraulicznych układów sterujących i napędów

Temat: Projektowanie sterownika rozmytego. Instrukcja do ćwiczeń przedmiotu INŻYNIERIA WIEDZY I SYSTEMY EKSPERTOWE

Zajęcia laboratoryjne

Wprowadzenie. Napędy hydrauliczne są to urządzenia służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej wytwarzania do urządzenia napędzanego.

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

OPTYMALIZACJA ZBIORNIKA NA GAZ PŁYNNY LPG

INSTRUKCJA Regulacja PID, badanie stabilności układów automatyki

Temat: Projektowanie sterownika rozmytego. Instrukcja do ćwiczeń przedmiotu INŻYNIERIA WIEDZY I SYSTEMY EKSPERTOWE

Temat: Model SUGENO. Instrukcja do ćwiczeń przedmiotu INŻYNIERIA WIEDZY I SYSTEMY EKSPERTOWE

Regulacja dwupołożeniowa.

Temat /6/: DYNAMIKA UKŁADÓW HYDRAULICZNYCH. WIADOMOŚCI PODSTAWOWE.

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Obiekt. Obiekt sterowania obiekt, który realizuje proces (zaplanowany).

Sterowanie osprzętem koparki hydraulicznej w rozproszonym systemie sterowania z wykorzystaniem regulacji rozmytej

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Regulator P (proporcjonalny)

Podstawy inżynierii sterowania Ćwiczenia laboratoryjne

Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki. Badanie układu regulacji poziomu cieczy

Ćwiczenie: "Silnik prądu stałego"

Temat: Model TS + ANFIS. Instrukcja do ćwiczeń przedmiotu INŻYNIERIA WIEDZY I SYSTEMY EKSPERTOWE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

REDUKCJA ZJAWISKA CHATTERINGU W ALGORYTMIE SMC W STEROWANIU SERWOMECHANIZMÓW ELEKTROHYDRAULICZNYCH

WPŁYW PARAMETRÓW ZAKŁÓCAJĄCYCH NA PRACĘ SKRZYNI BIEGÓW WYPOSAŻONEJ W PRZEKŁADNIĘ CVT

Dla naszego obiektu ciągłego: przy czasie próbkowania T p =2.

Ćwiczenie 1. Symulacja układu napędowego z silnikiem DC i przekształtnikiem obniżającym.

Wykład nr 1 Podstawowe pojęcia automatyki

dr inż. Piotr Pawełko / Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia patrz punkt 6!!!

Metoda zaburz-obserwuj oraz metoda wspinania

Rys 1 Schemat modelu masa- sprężyna- tłumik

Automatyka i Regulacja Automatyczna Laboratorium Zagadnienia Seria II

PL B1. Siłownik hydrauliczny z układem blokującym swobodne przemieszczenie elementu roboczego siłownika. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

Regulacja adaptacyjna w anemometrze stałotemperaturowym

Inżynieria Wiedzy i Systemy Ekspertowe. Logika rozmyta. dr inż. Michał Bereta Politechnika Krakowska

Podstawy Automatyki. Wykład 8 - Wprowadzenie do automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Sterowniki Programowalne (SP)

Praca dyplomowa inżynierska

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

SZTUCZNA INTELIGENCJA

1. POJĘCIA PODSTAWOWE I RODZAJE UKŁADÓW AUTOMATYKI

MATERIAŁY POMOCNICZE

Mgr inż. Marta DROSIŃSKA Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa

Sztuczna inteligencja : Zbiory rozmyte cz. 2

Próby ruchowe dźwigu osobowego

Automatyka i Regulacja Automatyczna SEIwE- sem.4

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Urządzenia automatyki przemysłowej Kod przedmiotu

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

APLIKACJA ZBIORÓW ROZMYTYCH DLA NOWOCZESNYCH TECHNIK DOJU KRÓW*

Politechnika Warszawska Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn Zakład Mechaniki

Zajęcia laboratoryjne

Automatyka i pomiary wielkości fizykochemicznych. Instrukcja do ćwiczenia VI Dobór nastaw regulatora typu PID metodą Zieglera-Nicholsa.

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI I INFORMATYKI INSTYTUT AUTOMATYKI I INFORMATYKI KIERUNEK AUTOMATYKA I ROBOTYKA STUDIA STACJONARNE I STOPNIA

SYMULACJA ZAKŁÓCEŃ W UKŁADACH AUTOMATYKI UTWORZONYCH ZA POMOCĄ OBWODÓW ELEKTRYCZNYCH W PROGRAMACH MATHCAD I PSPICE

Sztuczna inteligencja: zbiory rozmyte

Podstawy Automatyki. Wykład 8 - Wprowadzenie do automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

Podstawy Automatyki. Wykład 15 - Projektowanie układów asynchronicznych o programach liniowych. dr inż. Jakub Możaryn. Instytut Automatyki i Robotyki

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1. (54) Sposób sterowania zespołem pomp BUP 02/

Katedra Automatyzacji Laboratorium Podstaw Automatyzacji Produkcji Laboratorium Podstaw Automatyzacji

Politechnika Warszawska Instytut Automatyki i Robotyki. Prof. dr hab. inż. Jan Maciej Kościelny PODSTAWY AUTOMATYKI

BADANIA LABORATORYJNE ZMODERNIZOWANEGO REGULATORA PRZEPŁYWU 2FRM-16 STOSOWANEGO W PRZEMYŚLE

STANOWISKO DO SMAROWANIA WĘZŁÓW TRĄCYCH W ŚRODKACH TRANSPORTOWYCH Typ SA 1 i SA1G

Transkrypt:

WOJCIECH CZYŻYCKI BADANIA SYMULACYJNE UKŁADU HYDRAULICZNEGO Z REGULATOREM ROZMYTYM O STRUKTURZE PI SIMULATIONS OF HYDRAULIC SYSTEM WITH FUZZY LOGIC CONTROLLER BASED ON PI STRUCTURE S t r e s z c z e n i e A b s t r a c t W artykule przedstawiono proces projektowania i wyniki badań symulacyjnych regulatora rozmytego o strukturze PI. Regulator zaprojektowano dla sterowania wydajnością układu hydraulicznego. Uzyskane wyniki potwierdzają jakość sterowania nieco lepszą niż regulatorów typu PID. Wskazane zostały także możliwości dalszego rozwoju tej konstrukcji. Słowa kluczowe: układ hydrauliczny, regulacja wydajności, regulator rozmyty The paper presents design and simulation results of fuzzy logic controller based on PI structure. The controller has been designed for controlling the performance of the hydraulic system. The results confirm, that the quality of control is slightly better than the PID controller. It was also indicated the potential for further development of this structure. Keywords: hydraulic system, flow control, fuzzy logic controller Dr inż. Wojciech Czyżycki, Instytut Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Politech- nika Krakowska.

22 1. Wstęp W wielu maszynach roboczych zachodzi potrzeba dopasowania wydajności pompy do określonego cyklu pracy. Może to być potrzebne na przykład przy sterowaniu prędkością ruchu roboczego. Zakładając stałą prędkość obrotową silnika, niezbędne jest zastosowanie w układzie pompy o zmiennej wydajności i odpowiedniego regulatora, który dostosuje wydajność pompy do zmiennego zapotrzebowania układu. W Instytucie Informatyki Stosowanej Politechniki Krakowskiej podjęto badania układów hydraulicznych z regulatorami opartymi na logice rozmytej [2, 3]. W pracy omówiono projektowanie regulatora i badania układu hydraulicznego, w którym zastosowano pompę łopatkową sterową elektrohydraulicznie przez zaproponowany regulator rozmyty. 2. Obiekt badań Model układu hydraulicznego, dla którego przeprowadzono syntezę regulatorów wydajności, przedstawiono na rysunku 1. Model i schemat układu wykonano w programie 20-sim, przystosowanego do badań symulacyjnych elementów i układów hydraulicznych. W programie tym przy tworzeniu modelu można wykorzystywać bloki graficzne lub bloki równań, które są modelami pojedynczych elementów hydraulicznych. Budowanie modelu w programie 20-sim odbywa się przez wstawianie elementów z biblioteki programu, można również tworzyć własne bloki. Bloki można budować z uwzględnieniem przyczynowości i przepływu mocy, co ma istotne znaczenie dla modelowania układów hydraulicznych. Układ przedstawiony na rysunku 1 zbudowany jest z bloku zasilania 1, dodatkowego zasilacza układu obciążającego 2, siłownika dwustronnego działania z dwustronnym tłoczyskiem 3, inercyjnego obciążenia siłownika 4, układu regulacji ciśnienia i wydajności pompy 5, układu sterowania ciśnieniem obciążenia 6, układu zmiany kierunku ruchu tłoczyska siłownika 7. Blok zasilania złożony jest z: pompy łopatkowej o zmiennej wydajności 8, zbiornika cieczy hydraulicznej 9, układu napędowego pompy 10 oraz zaworu zwrotnego 11. Typowe elementy hydrauliczne są zbudowane z elementów z biblioteki programu 20-sim, element opisujący chwilową wydajność pompy jest blokiem równań, zbudowanym z wykorzystaniem równań różniczkowych opisujących ruch statora pompy i tłoczków sterujących oraz bilansów przepływu z uwzględnieniem ściśliwości cieczy. Dodatkowo w celach porównawczych zbudowano układy z liniowymi regulatorami PI i PID analogiczne do układów z regulatorem FLC. Parametry regulatorów liniowych uzyskano, korzystając z modułu optymalizacji programu 20-sim przez poszukiwanie minimum wskaźnika jakości sterowania I IAE (ang. Integral of the Absolute Error), wyrażonego równaniem [4, 6]: max t 0 I e( t) dt. (1) = t IAE Do porównania jakości regulacji stosowano również całkowy wskaźnik uwzgledniający czas zanikania uchybu I ITAE (ang. Integral of Time and Absolute Error) opisany równaniem: max t 0 I t e( t) dt. (2) = t ITAE

23 Rys. 1. Model układu roboczego w programie 20-sim w postaci blokowej Fig. 1. Model of the working system in 20-sim in the block system form 3. Budowa modelu sterowania opartego na logice rozmytej o strukturze regulatora PI Proces budowy regulatora rozmytego o strukturze regulatora PI dla układu sterowania wydajnością zostanie przedstawiony w kolejnych podpunktach niniejszego rozdziału. Dla skrócenia zapisu, w dalszej części artykułu omawiany tu regulator będzie oznaczany Symbolem FLC1. 3.1. Rozmywanie W bloku rozmywania przyjęto dwa sygnały wejściowe: znormalizowane do przedziału [ 1, 1] wartości uchybu wydajności pompy e oraz znormalizowane do takiego samego przedziału wartości przyrostu uchybu e. W bloku rozmywania sygnały wejściowe przekształcono w zbiory rozmyte za pomocą liniowych funkcji przynależności. Na podstawie literatury [1, 2, 3, 5, 7 i 8] i przyjętego modelu oraz wstępnych badań modelu przedział uchybu wydajności e podzielono pierwotnie na pięć przedziałów rozmytych. Wstępne badania symulacyjne wykazały nieco gorszą jakość sterowania w porównaniu z regulatorami PID. Aby uzyskać lepszą jakość sterowania, zwiększano liczbę przedziałów aż do dziewięciu, dla których stwierdzono jakość sterowania porównywalną ze zoptymalizowanym regulatorem PID. Przedziały nazwano odpowiednio: Ujemny Duży (ang. Negative Big NB), Ujemny Średni (ang. Negative Medium NM), Ujemny Mały (ang. Negative Small NS), Ujemny Bardzo Mały (ang. Negative Super Small NSS), Zerowy (ang. Zero Z), Dodatni Bardzo Mały (ang. Positive Super Small PSS), Dodatni Mały (ang. Positive Small PS), Dodatni Średni (ang. Positive Medium PM) i Dodatni Duży (ang. Positive Big PB). Wartości krańcowe poszczególnych przedziałów wstępnie wyznaczono przez równomierny podział. Końcową postać przedziałów rozmytych błędu wydajności przedstawia rysunek 2.

24 Rys. 2. Rozmyte przedziały uchybu wydajności e Fig. 2. Fuzzy sets of flow error e Znormalizowany do zakresu [ 1, 1] przyrost uchybu wydajności e podzielono na pięć przedziałów rozmytych, które nazwano odpowiednio: NB, NS, Z, PS i PB. Wartości krańcowe poszczególnych przedziałów wstępnie wyznaczono przez równomierny podział, a następnie korygowano podczas badań symulacyjnych minimalizując wartość wskaźnika I IAE. W wyniku przeprowadzonego procesu otrzymano dwie funkcje trapezowe niesymetryczne NB i PB, dwie trójkątne niesymetryczne NS i PS oraz jedną trapezową symetryczną Z. Środkowy zakres parametru e opisano funkcją trapezową symetryczną, ponieważ, zwłaszcza przy małych wartościach wydajności i obciążeniu badanego układu większymi masami, tłumienie oscylacji wydajności w układzie było powolne, i zastosowanie niewielkiego zakresu nieczułości powodowało szybsze ich zanikanie. Końcową postać przedziałów rozmytych przedstawia rysunek 3. Rys. 3. Rozmyte przedziały przyrostu uchybu wydajności e Fig. 3. Fuzzy sets of flow error increase e 3.2. Wnioskowanie Nośniki zbiorów rozmytych e i e dobrano tak, aby zminimalizować wartość wskaźnika I IAE, zapewniając możliwie dokładne utrzymywanie zadanej wydajności w układzie hydraulicznym przy eliminacji zjawiska oscylacji. W przypadku dużych wartości uchybu e (NB i PB) układ ma realizować duże przyrosty lub spadki sygnału sterującego wydajnością pompy u. W przypadku zmniejszenia wartości błędów następuje zmniejszenie zmian sygnału sterującego u w celu łagodnego ustawienia zadanej wydajności. W przypadku kiedy wartość uchybu wydajności i jego przyrostu jest bliska zeru, wartość zmiany sygnału sterującego u jest zerowa, a sygnał sterujący utrzymuje się na uprzednio wyznaczonym poziomie. W przypadku niezerowej, ale niskiej wartości e i zerowej war-

tości e nie następuje reakcja na zmianę wartości e. Ma to na celu łagodne wygaszenie oscylacji w układzie, które to występowały przy obciążeniu większą masą. W przypadku większych zmian e (NB, NS, PS i PB) następuje niewielki przyrost lub spadek wartości sygnału sterującego u, tak aby szybciej osiągnąć wartości bliskie zeru e oraz e. Kompletna baza reguł dla omawianego układu została przedstawiona w tabeli 1. 25 e Baza reguł sterowania wydajnością dla regulatora FLC1 T a b e l a 1 e NB NM NS NSS Z PSS PS PM PB NB NB NB NB NM NS NSS Z PSS PS NS NB NB NM NS NSS Z PSS PS PM Z NB NM NS NSS Z PSS PS PM PB PS NM NS NSS Z PSS PS PM PB PB PB NS NSS Z PSS PS PM PB PB PB Aby zrealizować sposób sterowania opisany bazą reguł przedstawioną w tabeli 1, niezbędne jest rozmycie wartości sygnału wyjściowego, reprezentującego przyrost wartości sygnału sterującego, na przedziały rozmyte. Przyjęto, że dla zastosowanego podziału na 9 przedziałów rozmytych maksymalny przyrost sygnału sterującego w jednym kroku (0,01 s) może wynosić około ±3% maksymalnej dopuszczalnej wartości sygnału. Podobnie jak przy rozmywaniu sygnałów błędów, podział rozpoczęto od podziału równomiernego, który modyfikowano w celu uzyskania jak najniższej wartości wskaźnika I IAE. Wstępne testy wykazały konieczność zagęszczenia przedziałów w środkowej części zakresu u, czyli dla małych wartości. Powodować to będzie łagodny przebieg powierzchni sterowania dla małych wartości e i e oraz gwałtowniejszy dla dużych wartości e i e. W wyniku przeprowadzonego procesu otrzymano dwie funkcje trapezowe niesymetryczne NB i PB, jedną trójkątną symetryczną Z oraz sześć trójkątnych niesymetrycznych NM, NS, NSS, PSS, PS i PM. Końcową postać uzyskanych przedziałów rozmytych przyrostu sygnału sterowania przedstawiono na rysunku 4. Rys. 4. Rozmyte przedziały przyrostu sygnału sterującego u dla regulatora FLC1 Fig. 4. Fuzzy sets of signal increase for the FLC1 controller 3.3. Wyostrzenie W bloku wyostrzania następuje wyznaczenie numerycznych wartości sygnału wyjściowego sterownika. Zastosowano metodę środka ciężkości SC oraz operatory PROD i PROBOR. Metoda środka ciężkości wraz z zastosowanymi operatorami zapewniły

26 najbardziej gładki przebieg powierzchni sterowania, co dawało korzystniejsze wyniki niż powierzchnie z wyraźnymi stopniami, które uzyskiwano przy innych metodach wyostrzania albo przy zastosowaniu operatorów MIN i MAX [7]. Uzyskaną powierzchnię sterowania przedstawiono na rysunku 5. Rys. 5. Powierzchnia sterowania wydajnością dla regulatora FLC1 Fig. 5. Flow control surface for the FLC1 controller 4. Wyniki badań Przed przystąpieniem do badań przygotowano plan badań, korzystając ze schematu planu kompletnego. Następnie przeprowadzono badania symulacyjne układu regulacji wydajności przy wymuszeniach skokowych i trapezowym dla różnych mas obciążających siłownik oraz różnych ciśnień w układzie hydraulicznym. Przykładowy przebieg czasowy wydajności w układach z regulatorami PI, PID i FLC1 dla układu obciążonego masą 10 kg i ciśnieniem 4 MPa przedstawia rysunek 6, a masą 1500 kg i ciśnieniem 8 MPa rysunek 7. Q [dm 3 /s] Rys. 6. Odpowiedź układu z regulacją wydajności na zadany skok wydajności z 0,2 do 0,4 dm 3 /s. Obciążenie masą 10 kg i ciśnieniem 4 MPa Fig. 6. Response of system with flow control on a given flow step from 0,2 to 0,4 dm 3 /s. Mass load 10kg and pressure 8 MPa We wszystkich badaniach symulacyjnych obliczane były wartości wybranych całkowych wskaźników regulacji. Wybrane wartości wskaźnika I IAE uzyskane dla różnych obciążeń zestawiono na rysunku 8, a wskaźnika I ITAE na rysunku 9. t [s]

27 Q [dm 3 /s] Rys. 7. Odpowiedź układu z regulacją wydajności na zadany skok wydajności na wymuszony skok wydajności z 0,2 do 0,4 dm 3 /s. Obciążenie masą 1500 kg i ciśnieniem 8 MPa Fig. 7. Response of system with flow control on a given flow step from 0,2 to 0,4 dm 3 /s. Mass load 1500kg and pressure 8 MPa t [s] Rys. 8. Porównanie wartości wskaźnika jakości sterowania I IAE. Wymuszenie sygnałami: trapezowym, skokowym rosnącym i malejącym. Masa obciążenia 1500 kg i ciśnienia 4 i 8 MPa Fig. 8. Comparison of I IAE performance index. Input function by trapezoidal and step signal ascending and descending. Mass load 1500 kg and pressures 4 and 8 MPa Rys. 9. Porównanie wartości wskaźnika jakości sterowania I ITAE. Wymuszenie sygnałem skokowym rosnącym i malejącym. Masa obciążenia 1500 kg i ciśnieniami 4 i 8 MPa Fig. 9. Comparison of I ITAE performance index. Input function by step signal ascending and descending. Mass load 1500 kg and pressures 4 and 8 MPa

28 5. Wnioski Na podstawie uzyskanych wartości wskaźników I IAE oraz I ITAE wykazano możliwość uzyskania poprawy jakości sterowania przy zastosowaniu regulatorów opartych na logice rozmytej o strukturze PI. Szczególnie dla małych i średnich obciążeń układ z regulatorem FLC charakteryzuje się szybszym dojściem do wartości zadanej i szybszym zanikaniem oscylacji. W zakresie dużych obciążeń zachowanie regulatorów PI, PID i FLC było podobne. W większości przeprowadzonych symulacji zaobserwowano większą zdolność tłumienia oscylacji przez regulator FLC w porównaniu z układami liniowymi. Dzięki możliwości zmiany struktury wejść regulatora FLC możliwe jest jego dalsze udoskonalanie. W ramach dalszych badań można uwzględnić zachowanie regulatora w zależności od wartości wydajności pompy lub ciśnienia w układzie, co pozwoli na poprawę jego właściwości, szczególnie w zakresie dużych obciążeń. L i t e r a t u r a [1] C z o g a ł a E., P e d r y c z W., Elementy i metody teorii zbiorów rozmytych, PWN, Warszawa 1985. [2] C z yż y c k i W., L i s o w s k i E., Badania symulacyjne układu hydraulicznego stałej mocy z regulatorem rozmytym, XX Konferencją Naukową Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych, Zakopane 2007. [3] F i l o G., Pressure control in band-saw hydraulic system using the fuzzy logic, Przegląd Mechaniczny, 5, 2009. [4] Jędrzykiew i c z Z., Teoria sterowania układów jednowymiarowych, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków 2002. [5] L a c h w a A., Rozmyty świat zbiorów, liczb, relacji, faktów, reguł i decyzji, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001. [6] K w aśniew s k i J., Programowalne sterowniki przemysłowe w systemach sterowania, ROMA-POL, Kraków 1999. [7] P i e g a t A., Modelowanie i sterowanie rozmyte, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 1999. [8] Y a g e r R.R., F i l e w D.P., Podstawy modelowania i sterowania rozmytego, WNT, Warszawa 1995.