Low air consumption control in pneumatic positioning system

• Autorzy: Janiszowski K. , Kuczyński M.

Warianty tytułu

PL

Energio-oszczędne sterowanie w pneumatycznych układach pozycjonujących

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an idea of an open-loop control of a pneumatic positioning system consisting of a pneumatic cylinder, inexpensive measurement system and lour on-off switching valves. A strategy of two or three pulses on-off control trajectory for implementation of a determined piston displacement w ithout an overshoot is presented. Parameters for the control are determined by the application of an artificial neural nets that have to be trained before the application. A control error resultin g from open-loop control method can be removed in an adaptive way, proposed in the paper. The strategy is nearly time-optimum one and results in a short control time, quiet valves action and significant reduction of the compressed air consumption in comparison to other pneumatic positioning systems. The idea of this way of control was tested in many simulation experiments and in tests performed in a laboratory. It can be a basis for attractive, low-cost, economic positioning systems.

PL

W pracy przedstawiona została metoda pozycjonowania w układzie złożonym z siłownika pneumatycznego, prostego układu pomiarowego oraz zespotu 4 zaworów przekaczających. Zasada sterowania w trybie otwartym ukladu opiera się na wypracowaniu sekwencji 2-3 pulsów sterujących zaworami, która prowadzi do przemieszczenia tłoka bez przeregulowania. Parametry określajace czas trwania pulsów są wyliczane za pomocą sztucznych sieci neuronowych. Powstająca odchyłka pozycjonowania jest usuwana poprzez adaptacyjne dopasowanie sekwencji sterowania. Metoda jest zbliżona do czaso-optymalnego sterowania i prowadzi do minimalnego zużycia powietrza oraz cichej pracy zaworów. Proponowana metoda została przebadana drogą symulacyjną oraz przeprowadzono pierwsze udane próby na stanowisku hadawczym.

Słowa kluczowe

EN

adaptive open-loop control; low cost systems; pneumatic positioning

PL

adaptacyjne sterowanie w torze otwartym; pozycjonowanie pneumatyczne; układy ekonomiczne

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 3
• Strony: 183--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Janiszowski K.

autor

Kuczyński M.

• Instytut Automatyki i Robotyki Politechniki Warszawskiej,

Bibliografia

• [1] Ackermann, J: Sampled Data Control Systems, Springer, New York, 1985.
• [2] Góralska, M.: Energooszczędne pozycjonowanie z siłownikiem pneumatycznym, (Master Th.), Warsaw University of Technology, (In polish), 2008.
• [3] Isermann, R.: Digital Control Systems, Springer Verlag, Berlin, 1981.
• [4] Janiszowski K., Olszewski M.: Modelling and identification for determination of dynamics of pneumatic positioning system, MMAR 94, Conf. on Mathematical Models in Automation and Robotics, Międzyzdroje, str. 231-237, 1994.
• [5] Janiszowski K.: Adaptation, modeling of dynamic drives and controller design in servomechanism pneumatic systems, IEE Proceedings, on Control Theory and Applications, Vol. 151, str. 234-245, 2005.
• [6] Janiszowski K., Kuczyński M.: Fast prototyping approach in developing low air consumption pneumatic systems, Mechatronics, Springer, str. 475-480, 2007.
• [7] Janiszowski K., Wnuk P.: PExSim - a Package for Simulation and Investigation of Complex Dynamics Systems, IEEE Conf Methods and Models in Automation and Robotics, Szczecin, CD_rom, 2007.
• [8] Klein, A.: Einsatz der Fuzzy-Logik , PhD Thesis, Aachen, Ciennany, 1993.
• [9] Olszewski M.: Basics of Servopneumatics, VDI Verlag, 171 str. 2007.
• [10] Wiślicki, K.: ,,Wykorzystanie zaworów rozdzielających w układzie sterowania pozycyjnego z napędem pneumatycznym” Wydział Mechatroniki PW, czerwiec 2000.