Positionierung
mit Fuzzy-Regelung
Mitwirkende
• Betreuer:
Dipl.-Ing. Dr. Michael Reiterer
• Beteiligte Schüler:
Fasching, Kurz, Lueger, Mach, Müller, Prem, Reitterer,
Sammer, Tschemernjak, Woller,
Projekt der 4HTA: FUZZY
Regelung
Unser Beispiel
• Simulation eines invertierten Pendels
• Ziel war es ein senkrecht stehendes
Pendel zu stabilisieren
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Aufgabenstellung
• Berechung des Bewegungsablaufes mittels
Fuzzy-Regelung in Mathcad
• Aufbereitung der berechneten Daten für PRO-E
• Konstruktion und Simulation in PRO-E
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Fuzzy-Regelung
•
•
Engl. fuzzy = unscharf: nicht nur an 0 und 1
gebunden
Vorteile der Fuzzy-Regelung:
– Nichtlineare Vorgänge können wesentlich einfacher
geregelt werden
– Das Wissen aus Testreihen kann verwertet werden
– Durch die Form der Regeln ist das Verhalten des Reglers
auch für Laien verständlich
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Fuzzyfizierung
• Bestimmung des Zugehörigkeitsgrades der scharfen
Eingangsgröße zu den Fuzzy-Mengen (NN,N,ZZ,P,PP)
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Regeln
• Regeln für den Fuzzy-Regler lauten zB.:
wenn Prämisse1 und Prämisse2 erfüllt, dann gilt
Folgerung A
wenn Winkel stark negativ und Winkelgeschwindigkeit
stark negativ dann Beschleunigung stark negativ
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Defuzzifizierung
• Der Vorgang der Defuzzyfizierung ist die Bestimmung
der scharfen Ausgangswerte.
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Gleichungen
• Der konkrete Wert der Beschleunigung xpp, bei
gegebenen Winkel und Winkelgeschwindigkeit, wird aus
einer Flächenschwerpunktsberechnung ermittelt
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Gelöste Differenzialgleichung
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Verhalten des Pendels
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Verhalten des Pendelschlittens
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Animation mit
PRO-E
Vorgehensweise
• Erstellung der Baugruppe, Schlitten mit Pendel
• Einlesen der Mathcad-Werte
• Animation
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Zusammenstellung
• Erstellen einer
Baugruppe,
richtiges Platzieren
und Verbinden der
einzelnen
Komponenten
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Animation
• Anbringen der
„Motoren“ in den
jeweiligen Gelenken
und Schubstücken.
Aufbereitung der
Mathcad-Ergebnisse
(Anzahl der
Datenpunkte,
Zeitschritte und
Winkel).
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Ergebnis
Anfangsbedingung:
10° ausgelenktes
Pendel
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Vergleich
(TU Graz)
Unsere
Simulation
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Mögliche Diplomarbeit
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Danke für Ihre
Aufmerksamkeit!
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