Управление процессом шлифовки внутренних поверхностей
Лекция № 12. 4.1.3. Управление процессом шлифовки внутренних поверхностей. Постановка задачи
К процессу шлифовки внутренних поверхностей в деталях часто предъявляются очень высокие требования. Для управления этим технологическим процессом используется система автоматического регулирования (САР), структурная схема которой показана на рис. 4.5.
Здесь используются следующие обозначения: МК - цифровой микроконтроллер для управления приводом станка на базе микропроцессора МС 68000 фирмы "Моторола" (США); - нормальная сила шлифовки;
- тангенциальная сила шлифовки;
- электрический сигнал, подаваемый на шпиндель для шлифовки внутренних поверхностей;
- радиальная скорость подачи. На управляющую ЭВМ возлагаются функции цифрового регулирования (вычисления управляющего воздействия
), а также адаптации процесса управления к действию параметрических возмущений.
Рис. 4.5. Структурная схема САР
Традиционно задача адаптивного управления процессом шлифовки внутренних поверхностей решается путём идентификации параметров управляемого объекта с последующей настройкой параметров регулятора (рис. 4.6).
Здесь ,
- коэффициенты числителя и знаменателя дискретной передаточной функции объекта
;
,
- коэффициенты числителя и знаменателя дискретной передаточной функции регулятора
;
-регулируемая величина (в зависимости от принятой программы регулирования, это
или
);
- заданное значение регулируемой величины (уставка);
- управляющее воздействие (скорость подачи инструмента
).
Вместе с тем разработка алгоритма идентификации сопряжена в данном случае со значительными трудностями:
Рекомендуемые материалы
- процессы измерения сильно зашумлены;
- характеристики "вход - выход" объекта могут быть представлены с помощью математических зависимостей лишь приближенно;
- повышение порядка уравнений математического описания не дает желаемого эффекта и приводит к резкому увеличению сложности регулятора.
Принципиально иной подход к решению задачи управления процессом шлифовки обеспечивается на основе использования алгоритмов нечеткой логики.
Сохраняя тот же состав оборудования, что и на рис. 4.5, существенно видоизменим набор алгоритмов управления, включив в них, помимо нечетких алгоритмов, также уровень обучения (развития) системы (рис. 4.7).
Здесь: - значение сигнала ошибки в к - й момент времени;
- приращение сигнала ошибки за время
;
Люди также интересуются этой лекцией: 8. Методические указания к самостоятельному тестированию.
- величина управляющего воздействия;
- приращение сигнала и за время Д;
Е, СЕ, U и CU - лингвистические переменные, соответствующие значениям сигналов ,
,
и
;
,
,
,
- значения коэффициентов усиления, на которые умножаются значения
,
,
и
соответственно;
,
- операции фаззификации четких значений
,
;
,
- операции дефаззификации лингвистических переменных U и CU.