Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 35

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W artykule niniejszym przedstawiono technikę symulacji, w ramach której w reżimie czasu rzeczywistego weryfikacji podlega część oprogramowania związanego ze sterowaniem, model obiektu sterowania wraz z czujnikami oraz elementami wykonawczymi, jak również środowisko (otoczenie), w którym obiekt sterowania funkcjonuje. Założenia Industry 4.0 kładą duży nacisk na techniki symulacji procesów produkcji oraz funkcjonowania maszyn w otoczeniu produkcyjnym. Technika Hardware-in-the-loop wspiera te założenia, zapewniając bezpieczny dla otoczenia sposób weryfikacji innowacyjnych strategii oraz algorytmów sterowania.
EN
Nowadays Industry 4.0 is one of the most interest discussion topic within technical community. Digitalization, Internet of Things, process and machine simulation, virtual prototyping (including Hardware-In-the-Loop technique) are its basis. The article explains the approach of HIL real-time simulation with the illustrative example of 3-axis milling machine numerical control system. Some software and hardware tools that enable HIL implementation possible are referenced. This is second paper from the series “Mechatronic Design”.
PL
Niniejszy artykuł w całości poświęcono zagadnieniom graficznej specyfikacji systemów sterowania zgodnie z założeniami tzw. inżynierii systemów. Współczesne wymagania związane z bezpieczeństwem funkcjonalnym maszyn sprawiają, iż zagadnienia jakości tworzenia oprogramowania systemów sterowania wkraczają do coraz większej ilości branż. Od dawna wiadomo, że graficzna reprezentacja systemów jest dużo lepsza i efektywniejsza od najprecyzyjniejszego nawet opisu słownego. Artykuł, na przykładzie zagadnienia graficznej specyfikacji systemów sterowania, utwierdzi Czytelników w tym przekonaniu jeszcze bardziej.
EN
Nowadays, when more and more complexity is introduced into control systems in many areas, old-fashioned document-based development is a „one-way ticket to fail”. Model-based development is the only possible direction for future work on control systems in automotive, process industry, machinery, and many others. Graphical specification is the baseline for any model-based development actions to be taken. The paper explains usage of four different tools and approaches for modeling: requirements, architecture and implementation of control system designs. Also automatic code and documentation generation issue is pointed out as the most important factor for creation of workflows with the use of discussed tools. This is the third article from series „Mechatronic Design”.
3
EN
Friction forces present in the PMSM motor exert a very negative influence on its working parameters. Those effects are extremely nonlinear and their consequences have to be acknowledged at designing both the motor’s mechanical construction and its control system. This paper describes a friction coefficients identification method in the PMSM based on the mathematical model. The results of simulation research have been backed up by the real-world object testing. In the first section of this paper a brief summary of the most important aspects of PMSM motors was included while the second one focuses on the theoretical description of friction model that was used during research. Third part of this paper is focused on the detailed description of the PMSM motor model and its simplifying assumptions. The fourth section contains a description and results of concluded research in the Matlab/Simulink environment. Finally, the article concludes with comparison of theoretical results and experimental results obtained from real-world motor.
EN
This article discusses some aspects of the computer aided development of logic control systems, namely the creation of a meta-model, a domain specific language serving as a base for the system modeling, as well as the formal rules for automatic transformation of the models designed by the experts using this meta-model into simulation models, a source PLC code and the relevant documentation. The problem is defined and proved as important from the point of view of the contemporary industrial software development in order to achieve more readable designs, which are later easier to be modified, to shorten the system development time, to obtain a fast proof-of-concept and to lessen the possibility of having errors in the design. Furthermore, some directions are pointed out regarding the possible future extension of the used techniques towards automatic testing and validation of the developed logic control systems.
PL
W artykule omówiono wybrane aspekty rozwoju komputerowego wspomagania systemów sterowania logicznego, a mianowicie: utworzenie meta-modelu oraz języka konkretnego obszaru zastosowań, będącego podstawą do modelowania systemu, jak i formalnych zasad automatycznego przekształcenia modeli zaprojektowanych przez ekspertów za pomocą meta-modelu do modeli symulacyjnych, kodu źródłowego dla sterowników PLC oraz odpowiedniej do potrzeb dokumentacji. W artykule zaprezentowana jego istotność z punktu widzenia tworzenia współczesnego oprogramowania przemysłowego, w celu osiągnięcia bardziej czytelnych wzorów, które następnie mogą być prosto modyfikowane, co przyczynia się do skrócenia czasu opracowania systemu, uzyskania tak zwanego proof-of-concept w krótkim czasie tak, aby zminimalizować występowanie błędów w projekcie. Ponadto, niektóre kierunki są wskazane w odniesieniu do ewentualnego przyszłego rozszerzenia zakresu stosowanych technik do celów automatycznego testowania i walidacji opracowanych systemów sterowania logicznego.
5
Content available remote Projektowanie mechatroniczne. Projektowanie bazujące na modelach
PL
W artykule niniejszym przedstawiono problematykę realizacji innowacyjnych prac nad systemami sterowania budowanymi z zastosowaniem programowalnych sterowników logicznych (PLC) oraz programowalnych sterowników automatyki (PAC). Cykl życia produktów mechatronicznych (robotów, obrabiarek sterowanych numerycznie, manipulatorów wieloosiowych, maszyn o złożonej kinematyce) zwykle rozpoczyna się od określenia wymagań funkcjonalnych, odzwierciedlających oczekiwania użytkowników końcowych co do projektowanego systemu/produktu.
EN
The paper presents the results of research work on the development of a rapidprototyping test stand for testing: servo control algorithms, trajectory generation, algorithms for increasing overall quality of the feed-drive modules within two axis (X-Y) table of the milling machine. Open architecture interface of the prepared control system lets the potential user test functionality of integration of diagnostic tools within the motion controller - directly, without taking into account communication with top-level CNC system.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac nad stanowiskiem badawczym opracowanym w ramach projektu badawczego NCN nr N N502 336936. Stanowisko to z użyciem komercyjnie dostępnego serwonapędu cyfrowego, dzięki implementacji cyklicznej komunikacji z nadrzędnym systemem sterowania opartej na technologii deterministycznego Ethernetu przemysłowego pozwala na szybkie testowanie nowych koncepcji algorytmów regulacji prędkości i/lub położenia silnika synchronicznego zespołów posuwowych obrabiarek CNC.
EN
The presented here papers considers results of work on the test-stand within the project NCN No. N N502 336936. Comercially available digital servodrive thanks to the functionality of real-time based Industrial Ethernet lets the user rapidly implement new motion control algorithms for the control of the PMSM/PMLM-based feed-drive CNC modules.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac badawczych nad stanowiskiem do prototypowania algorytmów sterowania (testowania regulatorów prędkości, położenia, algorytmów dwuosiowego generowania trajektorii) zbudowanym w ramach projektu badawczego MNiSW nr N N502 336936 "Opracowanie konstrukcji i badania doświadczalne mechatronicznego obrabiarkowego zespołu posuwowego z napędem sterowanym inteligentnym modułowym układem wykonawczym". Stanowisko to, realizując ideę szybkiego prototypowania pozwala (z zastosowaniem otwartego interfejsu użytkownika oprogramowania Matlab/Simulink) m.in. na integrację funkcji diagnostycznych procesu obróbki skrawaniem w ramach algorytmu regulacji prędkości i/lub położenia. Stanowisko pozwala również na implementację autorskich rozwiązań z obszaru regulacji prądu. W opracowanym stanowisku możliwe jest monitorowanie temperatury elementów korpusowych obrabiarki, drgań, sygnałów wibroakustycznych oraz innych sygnałów, dzięki którym serwonapędy w osiach posuwu informacje na temat sterowanego obiektu mogą uwzględniać w wypracowywanym prawie sterowania silnikami.
EN
The paper presents the results of researchwork on the development of rapid-prototyping test-stand for testing: servo control algorithms, trajectory generation, algorithms for increasing overall quality of the feed-drive modules within two axis (X-Y) table of the milling machine. Open architecture interface of the prepared control system lets the potential user test functionality of integration of diagnostic tools within the motion controller - directly, without taking into account communication with top-level CNC system.
EN
The paper presents results of studies on linear synchronous motors controlled in CNC feed axes through an intelligent digital servodrive. The research includes a conceptual design of an open servodrive control system and identification of dynamic models of a test stand with an open CNC system. Advantages of robust control over the classic one are discussed. A hybrid predictive approach to robust control of milling machine X-Y table velocity is proposed and results of simulation tests are presented. Was prepared during the work for the Ministry of Science and Higher Education grant number N N502 336936, (acronym for this project is M.A.R.I.N.E. multivariable hybryd ModulAR motIon coNtrollEr), while its main purpose is the development of new rob ust position/velocity model-based control system, as well as to introduce the measurement of the actual state into the switching algorithm between the locally synthesized controllers. Such switching increases the overall robustness of the machine tool feed-drive module. The paper is the extended version of material proposed in [10].
10
Content available remote Zastosowanie modeli wirtualnych do sterowania obrabiarek
PL
Nowe trendy rozwojowe w dziedzinie sterowania maszyn wytwórczych zmuszają konstruktorów do poszukiwania nowych koncepcji układów sterowania. Szczególny nacisk kładziony jest na dużą interaktywność systemu, prostotę obsługi oraz możliwości pracy w globalnej sieci internetowej. W pracy przedstawiono innowacyjną koncepcję sterowania i programowania obrabiarki CNC z zastosowaniem jej modelu wirtualnego. Zbudowany został wirtualny model 3D obrabiarki z pełnym odwzorowaniem jej kinematyki. Operator interfejsu wirtualnego może przemieszczać wybrane elementy korpusowe modelu obrabiarki w przestrzeni VR. Sterowanie obrabiarką wirtualną odbywa się z zastosowaniem specjalnych manipulatorów (tj. myszka 3D, rękawica 3D) do operowania w przestrzeni VR. Model wirtualny połączony jest poprzez sieć internetową z układem sterowania rzeczywistej obrabiarki. Komunikacja odbywa się z zastosowaniem protokołów komunikacyjnych serwera OPC (OLE for process control). Rzeczywista obrabiarka odwzorowuje ruchy modelu wirtualnego. Zaprezentowana w pracy koncepcja wirtualnego sterowania obrabiarką otwiera nowe możliwości w zakresie projektowania nowych interaktywnych interfejsów do obsługi i programowania obrabiarek CNC.
EN
Recent trends in manufacturing machines control stimulate designers to explore new concepts of control systems. A special focus is on interactivity of systems, simplicity and internet capabilities. The paper presents an innovative concept of control and programming of CNC machines using virtual models. Interface operator may move chosen machine tool body elements in the VR space. Machine tool control is realized using special manipulators (e.g. 3D mouse, 3D glove). Virtual model is connected with the real control system of machine tool via internet. Communication is realized using OPC protocols (OLE for process control). Real machine tool follows the motion of the virtual model. Presented concept of virtual control creates new possibilities for design of new interactive interfaces for machine tool programming and control.
EN
The article presents the results from the development of digital servodrive with permanent magnet synchronous motor within the CNC machine tool feed-drive. It was prepared during the work for the Ministry of Science and Higher Education grant number N N502 336936, (acronym for this project is M.A.R.I.N.E. multivariable hybrid ModulAR motIon coNtrollEr), while its main purpose is the development of new robust position/velocity model-based control system, as well as to introduce the measurement of the actual state into the switching algorithm between the locally synthesized controllers. Such switching increases the overall robustness of the machine tool feed-drive module. Presented here results takes into account the MIMO character of the process to be controlled.
PL
Przedstawiono wyniki prac nad sterowaniem liniowymi silnikami synchronicznymi w osiach posuwowych obrabiarki CNC za pomocą inteligentnego cyfrowego serwonapędu. Obejmują one prace koncepcyjne nad otwartym systemem sterowania serwonapędem oraz rezultaty identyfikacji modeli dynamicznych stanowiska badawczego z otwartym systemem sterowania CNC. Omówiono zalety układów regulacji odpornej w porównaniu do sterowania klasycznego. Zaproponowano hybrydowe predykcyjne podejście do odpornej regulacji prędkości stolika X-Y frezarki oraz omówiono wyniki badań symulacyjnych regulatorów.
EN
The article presents a selection of results from the research and development of the prototype of digital servodrives with permanent magnet synchronous motors within the CNC machine tool feed-drive. Paper describes thoroughly the identification process of dynamic models of machine feed axes. The strong points of the robust control over classical one-loop control were shown in simulations. New hybrid predictive controllers for robust control of machine tool axes were introduced and analyzed.
PL
System sterowania OCEAN (Open modular Control system for linEAr motioN drive) jest systemem otwartym, opracowanym i wykonanym w ramach projektu badawczo - rozwojowego R03 042 02. W artykule omówiono strukturę sprzętowa i programową tego systemu oraz funkcjonalność jego modułów z uwzględnieniem funkcji inteligentnych. Będzie on stanowił bazę dla dalszych prac nad konstrukcją i sterowaniem obrabiarką inteligentną.
EN
The paper presents an open control system OCEAN elaborated and carried out in a frame of research - development project R03 042 02, and destination for control machine tool, linear drives, in two axes. The hardware and software structure has been discussed and its modules functionality concerning intelligent functions. The system will be a base for further investigations on design and control of intelligent machine tools.
EN
The results of research work on the open control system for CNC machines were presented. The first part of the paper shows the experimental results of circular tests that were done according to ISO 230-4 in horizontal plane of three-axis milling machine. Basic errors and their characteristics were shown. Certain errors could not be corrected by the control system adjustments and they became the major obstacle to improve milling accuracy. Multiple approaches of designing open control system for servodrive with error-oriented corrections were proposed and investigated in the second part of the paper.
PL
W artykule przedstawiono wyniki prac nad otwartym systemem sterowania maszyn CNC. W pierwszej części zawarto wyniki testów kołowości zgodnych z normą ISO 230-4, wykonanych w płaszczyźnie poziomej trzyosiowej frezarki. Wskazano błędy dynamiczne i pozycjonowania. Tradycyjny system sterowania CNC nie ma możliwości kompensacji wszystkich potencjalnych błędów, dlatego w drugiej części zaproponowano koncepcję i badania otwartej architektury ser-wonapędu umożliwiającej korektę błędów.
PL
Przedstawiony w niniejszym artykule materiał stanowi podsumowanie prac nad prototypowym stanowiskiem badawczym układu napędowego stolika X-Y frezarki sterowanej numerycznie z użyciem systemu o otwartej architekturze iCNC. Opisywany projekt O.C.E.A.N. (Open modular Control system for linEAr motioN drive) to system napędowy, możliwy do zastosowania zarówno w układach sterowania maszyn wykorzystujących synchroniczne silniki liniowe prądu zmiennego jak i silniki PMSM. Szczególną uwagę zwrócono na moduł OCEANdiag, którego funkcjonalność polega na zapobieganiu niebezpiecznym stanom pracy obrabiarki podczas procesu frezowania.
EN
The paper provides a summary of the researchwork on a prototype of the motion drive of the X-Y table within computer numerically controlled milling machine, controlled with the open architecture system iCNC. Project O.C.E.A.N. (Open modular Control system for linEAr motioN drive) is an intelligent motion control system, which can be used within machines with linear and rotary AC motors (typically permanent magnet synchronous machines). The very important module of the control system is the so-called OECANdiag module, the functionality of which is to diagnose hazardous situations during milling and prevent them by evaluating correcting decisions on the parameters of milling.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienie mechatronicznego podejścia do projektowania złożonych układów regulacji temperatury z użyciem nowej klasy narzędzi dostępnych dla celów szybkiego prototypowania algorytmów sterowania implementowanych docelowo w ramach funkcji deterministycznych wielozadaniowych systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Ponadto przedstawiono wyniki badań symulacyjnych Hardware-in-the-loop przyjętych w pracy modeli stref grzejnych wytłaczarki tworzywa sztucznego oraz wyniki porównawczych badań HIL odpornego układu Model-Following Control [1] na tle klasycznego jednopętlowego układu regulacji z regulatorem PID, w ramach funkcji sterujących programowalnego sterownika automatyki firmy Bernecker&Rainer.
EN
In the paper an innovative method for rapid prototyping of control algorithms, called automatic code generation, within the Programmable Logic Controllers has been described. The mechatronic approach to research and development of temperature control algorithms is also given here. The presented solutions have been implemented within the multi-tasking deterministic real-time operating system Automation Runtime from Bernecker&Rainer. Also the Hardware-in-the-loop simulation results are shown in the paper. The exemplified test results lend a great support to the technique of Model-Following having been developed.
17
Content available remote Regulator odporny dla wielowymiarowego obiektu cieplnego
PL
W artykule przedstawia się układ regulacji nieliniowym obiektem cieplnym o wielu wejściach i wielu wyjściach. Do regulacji badanym urządzeniem wykorzystano odporny układu regulacji MFC, w którym pętla modelu projektowana jest z wykorzystaniem algorytmu dynamicznego odprzęgania nominalnego modelu zlinearyzowanego procesu cieplnego MIMO. Przykład regulacji temperatury i przepływu powietrza w nagnagrzewnicy potwierdza zalety proponowanej struktury w regulacji nieliniowymi obiektami cieplnymi o zmiennych w czasie, perturbowanych parametrach.
EN
The paper presents a control system of the nonlinear MIMO thermal plant. The system introduces a robust two-degrees of freedom control system with the use of the decoupled nominal model of the linearized MIMO thermal process. The presented control structure has been tested for its performance on the regulation process of flow and temperature of air in the heater. Results of simulation tests lend support to the view that the proposed MIMO-MFC-DD control method may find wide application to robust control of nonlinear thermal plants with time-varying or perturbed parameters.
18
Content available remote Regulator o zmiennej strukturze w sterowaniu wielowymiarowym obiektem cieplnym
PL
W artykule przedstawia się odporny układu regulacji MFC z przełączanymi pętlami modeli sterowanego obiektu, do regulacji temperatury i przepływu powietrza w nagrzewnicy powietrza. Poszczególne pętle modeli projektowane są bądź to z wykorzystaniem algorytmu dynamicznego odprzęgania nominalnego modelu zlinearyzowanego procesu cieplnego MIMO, bądź z zastosowaniem klasycznych regulatorów PID. Prezentowany sposób przełączania regulatorów pozwala utrzymać wysoka jakość regulacji w szerokim zakresie zmian punktów pracy układu.
EN
The paper presents a robust two-degrees of freedom control system MFC, with switched model loops, tested for its performance on the regulation process of flow and temperature of air in the heater. The model loops are synthesized with the use of either the decoupled nominal model of the linearized MIMO process or classic PID controllers. The presented switching method allows one to achieve high regulation quality for a wide changes of working points of the system. Regulation tests lend support to the view that the proposed control method may find wide application to robust control of nonlinear thermal plants with time-varying or perturbed parameters.
PL
W pracy przedstawiono sposób zmiany struktury i nastaw regulatora PID zapewniający zarówno dla rozruchu jak i pracy programowej oraz stabilizacyjnej dobrą jakość regulacji. W prezentowanej obecnie pracy przedstawiono wyniki badań układu regulacji temperatury z rzeczywistym obiektem cieplnym w postaci nagrzewnicy i proponowanym wcześniej regulatorem PID o zmiennej strukturze. Wyniki badań potwierdziły jeszcze raz pozytywne cechy tego regulatora i wykazały możliwość jego stosowania do obiektów cieplnych.
EN
In the paper a technique for varying the PID controller structure and its settings, which ensures good control performance for both startup, programmed control and fixed set-point control has been discussed. In this paper results of tests carried out on a temperature control system with a real thermal plant represented by a heater and the proposed earlier PID controller with a variable structure are presented. The obtained test results provide additional evidence in favour of the proposed technique and show the suitability of the developed controller for temperature control.
20
Content available remote Badania doświadczalne właściwości dynamicznych napędu posuwu obrabiarki CNC
PL
Przedstawiono wyniki pomiarów charakterystyk dynamicznych napędu posuwu frezarki sterowanej numerycznie. Badania przeprowadzono z uwzględnieniem zmian podstawowych parametrów charakteryzujących właściwości dynamiczne cyfrowego serwonapędu dla silnika synchronicznego z magnesami trwałymi (PMSM). Na podstawie wyników badań doświadczalnych określono zakresy nastaw parametrów, przy których zapewniona jest stabilna praca (brak przeregulowań) sterowanego układu mechatronicznego.
EN
Presented are the results of the CNC milling machine feed drive tests intended to recognize its dynamic operation characteristics. Then, working parameter ranges are identified with reference to the test results to ensure stable performance (with overshooting eliminated) of the mechatronics system under control.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.