Kurzbeschreibung :
Laborversuch PS600 Regelung einer Verladebrücke
| Der Laborversuch "Verladebrücke" beinhaltet die technische Realisierung einer realitätsnahen Regelstrecke mit zugehörigem Stellglied und einem digitalen Regler. Der digitale Regler realisiert eine beobachtergestützte Zustandsrückkopplung oder einen Fuzzy-Regler. Der Versuch basiert auf dem Laborversuch "Positionierstrecke PS600". Das Grundsystem beinhaltet ein Stellglied sowie die Mechanik (PS600) mit dem vormontierten Aufrüstsatz der Verladebrücken-Mechanik (Opt. 600-30). Die Dokumentation enthält die Inbetriebnahme und die technischen Daten des Systems. Die Regelstrecke besteht aus einem Getriebemotor mit Seilwinde, einem Inkrementalgeber zur Erfassung der Seillänge, einem Inkrementalgeber zur Erfassung des Seilwinkels sowie sämtlichen elektrischen Anschlüssen mit Steckverbindung. Die Mechanik wird auf dem Wagen der Positionierstrecke mittels 4 großer Rändelschrauben befestigt. Der Wagen wird entlang einer Führungsstange auf einer Länge von ca. 1,5 m über einen Zahnriemen, eine Zahnscheibe und eine Kupplung von einem Gleichstrommotor angetrieben. Zur Regelung der beschriebenen Strecke ist ein PC-Programm für MS-WINDOWS (Opt. 600-32) zusammen mit einer PC-Einsteckkarte (Opt. 600-03) für einen ISA-Steckplatz verfügbar. Das Programm setzt einen IBM-AT-kompatiblen PC (mindestens 486/33MHz) voraus. Das zugehörige WINDOWS-Programm (für Win 3.1/Win 95) erlaubt eine menügestützte Bedienung des Laborversuchs. Der Regelalgorithmus beinhaltet eine Zustandsvektorrückführung mit Schätzung der Winkelgeschwindigkeit des Seils und der Geschwindigkeit des Wagens sowie einen Störgrößenbeobachter zur Schätzung und Unterdrückung der Effekte der Reibung. Die daraus gewonnene Kompensationskraft für die Reibung greift an der Lagerung des Wagens an. Der Regelalgorithmus ist vollständig parametrisierbar. Es besteht die Möglichkeit, Reglereinstellungen oder die Aufnahme von Sprungantworten für Führungs- und Störverhalten per Men?auszuwählen.
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Die grafische Ausgabe von Meßwerten erfolgt in ein Fenster, dessen Inhalt gedruckt, als WMF-Format gespeichert oder in die Zwischenablage kopiert werden kann. Die Dokumentation wird erweitert um die Programmbedienung, den theoretischen Hintergrund und das mathematische Modell der Regelstrecke. Durch zusätzliche Optionen ist die Standardversion des Laborversuchs so erweiterbar, da?das System "Verladebrücke" als realer Proze?für wissenschaftliche Untersuchungen verwendet werden kann, beispielsweise für den Test beliebiger Regelalgorithmen oder Fehlererkennungsverfahren. Dazu werden zusätzlich eine Fuzzy-Regelung und die 'C++' Sourcen der Software angeboten. Die Option 600-33 ergänzt das ausführbare Programm der Option 600-32 um einen Fuzzy-Regler, sowie ein Modul zur Definition von Regeln und Zugehörigkeitsfunktionen, Abspeicherung und grafischen Ausgabe der resultierenden Fuzzy-Wissensbasis. Der Fuzzy-Regler verwendet die abgespeicherte Fuzzy-Wissensbasis zur Kaskaden-Regelung. Die Dokumentation wird erweitert um die Grundlagen des Fuzzy-Reglers und die Bedienungsanleitung. Somit ist es möglich, die Regelgüte von Zustandsregler und Fuzzy-Regler miteinander zu vergleichen. Die Option 600-35 beinhaltet den C++/Pascal-Quellcode des PC-Reglerprogramms mit Bibliotheksroutinen für Fuzzy- und Ein-/Ausgabeoperationen einschließlich der grafischen Ausgabe. Der Anwender kann damit spezielle Algorithmen zur Regelung, Überwachung oder Fehlererkennung selbst programmieren. Der Borland-C++ Compiler V4.52 sowie Delphi V1.0 sind erforderlich. |
