Positional-trajectory electromechanical control systems based on fuzzy logical output algorithms | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2021. № 54. DOI: 10.17223/19988605/54/3

Positional-trajectory electromechanical control systems based on fuzzy logical output algorithms

The issues of constructing positional-trajectory electromechanical control systems, ensuring the formation of quasi-optimal motion of the object variables - position, speed and acceleration - at unknown in size and time changes of the set effects are considered. It is assumed that specific limits are imposed on the values of speed and acceleration due to the combination of technological, energy, ergonomic and other requirements. An approach to the synthesis of the object positioning system on a certain spatial axis based on the application of fuzzy logical output algorithms, which have found wide application for systems with high complexity and structural and parametric uncertainty of the control object model, has been proposed. It is shown that for electromechanical control systems of low complexity, but with incomplete information about the external environment, this approach allows you to get simple, but quite effective control algorithms. The fuzzy regulator has two input variables (position error and speed) and one output (acceleration). Six fuzzy sets have been defined for the input variables, and two sets for the output variable. Belonging to these sets allowed to get a fuzzy-logical regulator, equivalent in structure to the proportional regulator, but providing self-tuning to the notoriously unknown parameters of the positioning of the object. The proposed approach can be used in the construction of positional-trajectory control systems, the formation of S-ramp to limit phase variable electric drives or when building reference models for adaptive control systems. The results of the simulation, confirming the effectiveness of the proposed approach, are presented.

Download file
Counter downloads: 148

Keywords

simulation modeling, fuzzy regulator, positional-trajectory control, electromechanical control system

Authors

NameOrganizationE-mail
Shmidt Igor A.Perm National Research Polytechnic Universityshmidt-ia@yandex.ru; shmidt@msa.pstu.ac.ru
Kazantsev Vladimir P.Perm National Research Polytechnic Universitykvppgtu2012@yandex.ru; kvppgtu@mail.ru
Mogilnikov Andrey V.Perm National Research Polytechnic Universitymogilnikov.andrej@mail.ru
Всего: 3

References

LabVIEW : PID and Fuzzy Logic Toolkit User Manual. Austin, TX : National Instruments Corporate Headquarters, 2009. 213 р.
Соловьев В.В., Финаев В.А. Синтез систем адаптивного управления для многосвязных объектов с нечеткими параметрами // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2012. № 1 (45). С. 117-125.
Анисимов Д.Н., Новиков В.Н., Сафина Э.А. Исследование влияния треугольных норм на динамику нечеткой системы автоматического управления // Вестник московского энергетического института (МЭИ). 2013. № 4. С. 186-192.
Соловьев В.В., Финаев В.И. Постановка задачи синтеза управления сложной системой в условиях априорной неопреде ленности // Известия ЮФУ. Технические науки. 2009. № 5 (94). С. 59-65.
Гостев В.И. Нечеткие регуляторы в системах автоматического управления. Киев : Радіоаматор, 2008. 971 с.
Асаи K., Ватага Д., Иваи С. Прикладные нечеткие системы : перевод с япон. / под ред. Т. Тэрано. М. : Мир. 1993. 344 с.
Беллман Р., Заде Л. Принятие решений в расплывчатых условиях // Вопросы анализа и процедуры принятия решений : сб. пер. / под ред. И.Ф. Шахнова. М. : Мир, 1976. С. 172-215.
Казанцев В.П., Бочкарев С.В. Финитное управление приводами установок для ультраструйной обработки и диагностики материалов // Известия вузов. Машиностроение. 2019. № 2 (707). С. 24-33.
Казанцев В.П., Даденков Д.А. Позиционно-следящие электроприводы с финитным управлением // Электротехника. 2015. № 6. С. 45-50.
Казанцев В.П., Даденков Д.А., Юдин Р.Ю. Формирование эталонного движения электромеханических систем управления // Электротехника. 2019. № 11. С. 28-33.
Виноградов А.Б., Сибирцев А.Н., Журавлёв С.В. Бездатчиковый электропривод подъемно-транспортных механизмов // Силовая электроника. 2007. № 1. С. 78-87.
Гусев Н.В., Букреев В.Г. Системы цифрового управления многокоординатными следящими электроприводами : учеб. пособие. Томск : Изд-во Том. политехи. ун-та, 2007. 213 с.
Пшихопов В.Х. Оптимальное по быстродействию траекторное управление электромеханическими манипуляционными роботами // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2007. № 1. С. 51-57.
 Positional-trajectory electromechanical control systems based on fuzzy logical output algorithms | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2021. № 54. DOI: 10.17223/19988605/54/3

Positional-trajectory electromechanical control systems based on fuzzy logical output algorithms | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2021. № 54. DOI: 10.17223/19988605/54/3

Download full-text version
Counter downloads: 561