Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Inverz Inga

No description
by

Lakatos Béla

on 24 May 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Inverz Inga

Inverz Inga Modell Alapú
szabályozása

Smidla Ádám
Témavezető: Dr. Magyar Attila

Pannon Egyetem
Műszaki Informatikai Kar
Villamosmérnök és Információs rendszerek tanszék
2015.04.17.

Motiváció
Segway transporter megépítése
Gyakorlatilag inverz inga
Probléma
túl nehéz feladat
sok időt vesz igénybe
Célkitűzés
Inverz inga megismerése
Modell alkotás
Modell analízis
Szabályozók tervezése,
összehasonlítása
Hardver megépítése
Android alapú távirányítás
Modellezési feltevések
Kétkerekű deszkamodell
Egydimenziós mozgás
Egyenáramú motorok azonos
vezérlőjelet kapnak
Klasszikus kocsi-rúd
Motor Modellezés
Egyenáramú motor modell létrehozása
Lenz törvény
Biot-Savart törvény
Modellezés
Mechanikai modell
Newton törvény a kerékre
Newton törvény a vázra
Motor-váz összekapcsolása
Input-affin alakú állapottér
Lineáris modell
Modell Analízis
Lokális linearizálás
Stabilítás vizsgálat
Irányíthatóság kérdése
Megfigyelhetőség vizsgálata
Paraméterérzékenység a későbbi paraméterbecsléshez
Segway
Célkitűzés
Modellezés
Motor
Mechanika
Modell Analízis
Input-affin
Lokális linearizálás
Irányíthatóság
Megfigyelhetőség

Lokális dinamikus
analízis

Paraméterérzékenység
vizsgálat

Szabályozás
Modell alapú
Nem modell
alapú

PID
Fuzzy
Pólusáthelyező
LQ
Megfigyelő
Implementáció
Input-Affin, nemlineáris modell
Lokális Dinamikus Analízis
Irányíthatóság, Megfigyelhetőség
Paraméterérzékenység vizsgálat
Szabályozás
Modell Alapú
Pólusáthelyező
Lq szabályozó
Megfigyelő
Nem modell alapú
PID szabályozó
FUZZy
Modell ellenőrzése
Lokális stabilitás kérdése
"A" mátrix sajátértékeinek vizsgálata
Irányíthatósági mátrix
Szabályozáshoz szükséges
Cél
Jelnorma
Későbbi paraméterbecslés
Modell alapú szabályozók
Pólusáthelyező
LQ
Szervó
Állapot Megfigyelő
Nem modell alapúak
Arányos, integráló, deriváló szabályozó (PID)
Fuzzy
Állapotvisszacsatolás alkalmazása
K vektor meghatározása
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
17
18
19
20
21
Hardver
Nem minden állapot mérhető
Megfigyelő tervezés
PID
összehasonlítási alap



FUZZY
lágy számítási módszer megismerése
Stabil rendszerek szabályozásához
Itt nem túl jó megoldás
válaszfüggvény mérése
Matlab alapú automatikus hangolás
Meghatározza a Kp, Ki, Kd paramétereket
Szimuláció eredménye
Mozgások definiálása (Fuzzifikáció)
előre, hátra (kicsi, nagy)
Bemenő jelek definiálása
szög
szögsebesség
Szabálybázis
Ha < > akkor < >
Arduino fejlesztőplatform (Atmel mikrovezérlő)
Két darab 12V-os egyenáramú motor
GY-80 kombinált szenzor
giroszkóp
gyorsulásérzékelő
Motor vezérlő (VNH2SP30)
Összegzés
Összegzés, További munka
Összegzés
Modellezés
motor és mechanikai
Modell analízis
Szabályozók megtervezése
szimulálása
Hardver kezdetleges összeépítése
Állapottér modell:
Állapotváltozók
Armatúra áram
Szögsebesség
Bemenetek
Terhelőnyomaték
Kapocsfeszültség
Input-affin alakú állapottér
Későbbi feedback linearizáláshoz
Állapotváltozók
Aktuális pozíció
Aktuális sebesség
Aktuális szög
Aktuális szögsebesség
Kapocsfeszültség
Bemenet
Input-affin modell
Lineáris állapottér
Lokális linearizálás
Jacobi mátrix számolása
Lineáris állapottér
Inga lefelé áll
Inga felfelé áll
Lokálisan aszimptotikusan stabil
Lokálisan instabil
Lineáris állapottér
Irányíthatósági mátrix előállítása
Teljes rangú vagyis irányítható
Megfigyelhetőségi mátrix
Megfigyelő tervezéshez
Megfigyelhetőségi mátrix előállítása
Megfigyelhető
4 paraméter
Kerék sugár
Bemenet alakulása
K vektor meghatározása
többféle módszer
Csak akkor ha irányítható!
Általam használt pólusok: [-5, -6, -10, -11]
K=[􀀀-614.185 ,-342.532, 2302.756, 270.524]
Lineáris modell
Nemlineáris modell
Lineáris modell
Nemlineáris modell
Szabályozandó
u keresése
Q és R súlymátrixok
Ha Q>R
Ha R>Q
Jobb minőség
Olcsóbb megoldás
Általam használt mátrixok

Lineáris modell
Nemlineáris modell
Szervo
16
22
Szervo szabályozó
Referencia jel követése
Új állapot a kimenet integrálja
Bemenet alakulása
Lineáris modell
Nemlineáris modell
L vektor megfigyelő gyorsasága
Előírt pólusok
K=[-5,-6,-10,-11]
L=[-80,-90,-140,-150]
Lineáris modell
Nemlineáris modell
Hibajel számolása
Fura eredmény
Instabil a rendszer
További munka
Szabályozók pontosabb összehasonlítása
Két dimenziós mozgás
Android alapú irányítás
Paraméterbecslés
Fuzzy halmaz
Pólusáthelyező
LQ
OTDK 2015
bírálók által feltett kérdésekek
A hallgató továbblépésnek említi, hogy egyszer az eszköz terhet is hordozzon. Lesz megfelelő DC motor, amellyel ez az igény kielégíthető?
Kérdések
Milyen vizsgálójeleket alkalmazna a modell paramétereinek becsléséhez a gyakorlatban?
Említésre kerül a beavatkozó jel véges mivolta. A hallgató a munka során számolt ezzel vagy figyelmen kívül hagyta? Ha ez utóbbi, akkor milyen okkal hagyta el?
Nem világos, hogy a 2.1. táblázatot a hallgató mérte le vagy a katalógusból szerezte.
Full transcript