The article describes the implementation of fractional order PI controller with the Programmable Logic Controller (PLC). The control system proposed is used for positioning of an electrohydraulic drive with Bosch Rexroth servo valve. The controller is based on PLC, working under real time operating system Automation Runtime. User interface is equipped with the touch panel of Power Panel 500 type. In the first part of the paper the fractional order calculus theory is introduced. In addition, some examples of fractional controller implementations in different kinds of objects are presented. The subsequent section focuses on author’s own research. The Oustaloup’s method description is recalled along with its computer implementation. Further, the impact of finite order of the approximation function is verified. The article includes the description of test stand structure, code generation and implementation of PI controller on the dedicated PLC.
Przedstawiono wyniki identyfikacji parametrycznej i sterowania nadążnym układem elektrohydraulicznym z zaworem proporcjonalnym. Do identyfikacji parametrycznej liniowego modelu matematycznego układu typu wejście-wyjście zastosowano numeryczną metodę optymalizacji statycznej Box’a. Dokładność śledzenia za zadanym sygnałem analizowano w układzie z regulatorami: klasycznymi, stanu, deadbeat oraz rozmytym. Wyniki analizy teoretycznej weryfikowano na stanowisku laboratoryjnym.
EN
The problems of mathematical modelling, parametric identification and control of electrohydraulic system were analysed. Linear mathematical model of the inputoutput type of the electrohydraulic system is presented. For identification of mathematical model parameters a numerical static optimisation method was used. The structure of control systems with conventional PID, deadbeat, fuzzy and state controllers were also taken into consideration. The experimental verification was carried out for the laboratory model of the electrohydraulic system.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy porównano układy elektrohydrauliczne z zewnętrzną i zintegrowaną regulacją cyfrową. Przedstawiono układy elektrohydrauliczne z zewnętrzną regulacją elektroniczną, zawory zintegrowane z elektroniką typu OBE (On-Board Electronic) oraz siłowniki hydrauliczne zintegrowane z regulatorami osi typu IAC (Integrated Axis Controller). Na podstawie interaktywnego systemu katalogowego ICS (Interactive Catalog System) firmy Bosch Rexroth dobierano zintegrowane osie elektrohydrauliczne. Pojedyncza oś elektrohydrauliczna składa się z siłownika typu CS zintegrowanego wewnętrznie z magnetostrykcyjnym systemem pomiaru położenia Novostrictive oraz zintegrowanego zewnętrznie z 4/3 zaworem rozdzielającym regulacyjnym sterowanym bezpośrednio typu 4WRSE. Takie zintegrowane osie elektrohydrauliczne zostaną wykorzystane do budowy równoległych struktur kinematycznych - hydraulicznych manipulatorów równoległych.
EN
The paper compares electro-hydraulic systems with external and integrated digital control. Electro-hydraulic systems with external closed-loop control electronics, valves integrated with electronic type OBE (On-Board Electronics) and hydraulic cylinders integrated with axis controller of type IAC (Integrated Axis Controller) are presented. On the basis of Bosch-Rexroth Interactive Catalog System electro-hydraulic axes were selected and purchased. A single electro-hydraulic axis consists of CS type cylinder internally integrated with the Novostrictive magnetostrictive position measuring systems and externally integrated with 4/3-way high response directional valve directly actuated with electrical position feedback of type 4WRSE. Such integrated electro-hydraulic axes will be used to construct parallel kinematic structures - hydraulic parallel manipulators.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Układy elektrohydrauliczne mają szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach techniki, głównie jako układy regulacji położenia i prędkości oraz układy synchronizacji ruchu elementów maszyn i urządzeń, manipulatorów i robotów. Poważną przeszkodą w uzyskaniu dużej dokładności pozycjonowania i śledzenia w napędach hydraulicznych są: straty energetyczne, działanie zmiennych mas i sił obciążających, zakłócenia zewnętrzne i wewnętrzne oraz mała sztywność konstrukcji. Równie poważnym problemem są pulsacje ciśnienia, zmiany temperatury, lepkości i sprężystości oleju, przecieki, siły tarcia, siły hydrodynamiczne (stacjonarne i niestacjonarne).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.