Frage:
Steuerung von Hydraulikzylindern mit variabler Verzögerung
kerblogglobel
2015-02-03 05:26:49 UTC
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Elektromechanische Systeme, die typischerweise in Robotern verwendet werden, weisen sehr geringe Verzögerungen auf und sind recht einfach zu bauen.

Hydrauliksysteme sind in der Robotik viel seltener und haben aufgrund der Länge der Hydraulikleitungen Verzögerungen. Diese Verzögerung kann abhängig von den Systembedingungen erheblich variieren.

Welche Methoden gibt es, um mit dieser variablen Verzögerung beim Entwurf eines Positions- oder Geschwindigkeits-Servoreglers für Hydraulikzylinder umzugehen?

Update: Ich habe einige Zeit damit verbracht, dies zu überprüfen akademische Literatur und haben die folgenden Bücher gefunden:

  • Einführung in Zeitverzögerungssysteme - Fridman
  • Nichtlineare Kontrolle unter nicht konstanten Verzögerungen - Bekiaris-Liberis und Krstic

Ich hatte noch keine Gelegenheit, diese zu lesen, um eine klare Antwort auf mein Problem zu erhalten. Hoffentlich kann dies anderen zumindest einen Ausgangspunkt bieten. Beide Autoren haben viele Artikel zu Themen der Steuerung mit Zeitverzögerungssystemen, die nichtlinear oder variierend sind.

Einer antworten:
#1
+4
JedF
2015-02-03 22:42:35 UTC
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Sie bauen die Verzögerung in Ihr System ein. [Dies erfordert zunächst, dass Ihr System wiederholbar ist. Wenn Ihre Verzögerung variiert, funktioniert diese Methode nicht.]

Sie würden Labordaten erfassen und alle Ihre Stellantriebe und ihre jeweiligen Verzögerungen mit der Länge der Hydraulikleitung usw. abbilden. Angenommen, Sie haben 4 Hydraulikantriebe und Die Ergebnisse zeigen die folgenden Verzögerungen.

  • Akt1: 30 ms
  • Akt2: 50 ms
  • Akt3: 200 ms
  • Act4: 1 ms

Wenn Act3 und Act4 gleichzeitig ausgeführt werden sollen, würden Sie Act4 künstlich um 199 ms verzögern. Das Timing der Ereignisse würde folgendermaßen aussehen:

  • <0ms: Bestimmen Sie, was Sie tun möchten. Verschieben Sie Act3 und Act4 um einen bestimmten Betrag.
  • 0 ms: Senden Sie das Act3-Signal.
  • 199 ms: Senden Sie das Act4-Signal
  • 200 ms: Act3 und Act4 bewegt sich gleichzeitig.

Es ähnelt der Kalibrierung von Einspritzdüsen mit moderater Selbstzündung. Jeder Aktuator hat eine geringfügig unterschiedliche Verzögerung, die auf mehreren Umgebungsfaktoren basiert. Durch Zuordnen der verschiedenen Verzögerungen können Sie bei Bedarf wiederholt Kraftstoff einspritzen.

Vielen Dank, das ist eine interessante Möglichkeit, mit mehreren Aktuatoren umzugehen. Um genauer zu sein, das Problem, auf das ich mich bezog, ist, dass die Verzögerung jedes einzelnen Aktuators während des Tages erheblich variieren kann. Dies kann beispielsweise auf Totband in den Ventilen aufgrund von Reibung, Reibung in Zylindern, unterschiedlichen Lecks usw. zurückzuführen sein. All dies führt zu einer möglicherweise variablen Verzögerung zwischen einem Ventilsignal und der tatsächlichen Bewegung des Zylinders.
Aus Kontrollsicht können bekannte Verzögerungen mit Techniken wie [Smith Predictors] (http://en.wikipedia.org/wiki/Smith_predictor) behandelt werden.
Sie müssen herausfinden, welche Faktoren die Änderung der Verzögerung verursachen, und sie abbilden. Statt einer Konstante von 1, 0, 199, 200 ms. Act1 verfügt über eine 4-D-Karte, die Temperatur, Druck und Tageszeit umfasst. Sensoren lesen alle diese und die Verzögerung kann von 0-1000 ms variieren. Wenn sich all diese ändern, arbeiten die Aktuatoren weiter.
Gibt es adaptive Methoden für den Umgang mit variablen, unbekannten Verzögerungen aus Kontrollsicht? Eine Zuordnungsverzögerung unter allen möglichen Bedingungen ist aus Zeit- / Geldsicht möglicherweise nicht möglich. Da sich die Komponenten abnutzen, kann sich die Karte ändern und eine Neukalibrierung einer 4D-Karte wird schwierig.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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