Domanda:
Controllo dei cilindri idraulici con ritardo variabile
kerblogglobel
2015-02-03 05:26:49 UTC
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I sistemi elettromeccanici tipicamente utilizzati nei robot hanno ritardi molto bassi e sono abbastanza semplici per cui costruire servocontrollori.

I sistemi idraulici sono molto meno comuni nella robotica e presentano ritardi dovuti alla lunghezza delle linee idrauliche. Questo ritardo può variare notevolmente a seconda delle condizioni del sistema.

Quali metodi esistono per gestire questo ritardo variabile quando si progettano servocontrollori di posizione o velocità per cilindri idraulici?

Aggiornamento: ho passato un po 'di tempo a controllare letteratura accademica e ho trovato i seguenti libri:

  • Introduzione ai sistemi con ritardo temporale - Fridman
  • Controllo non lineare con ritardi non costanti - Bekiaris-Liberis e Krstic

Non ho ancora avuto la possibilità di leggerli abbastanza per avere una risposta chiara al mio problema. Si spera che questo possa fornire ad altri almeno un punto di partenza. Entrambi gli autori hanno molti articoli su argomenti riguardanti il ​​controllo con sistemi di ritardo temporale non lineari o variabili.

Una risposta:
#1
+4
JedF
2015-02-03 22:42:35 UTC
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Costruisci il ritardo nel tuo sistema. [Per prima cosa è necessario che il sistema sia ripetibile. Se il tuo ritardo varia, questo metodo non funzionerà.]

Raccoglieresti dati di laboratorio e mapperai tutti i tuoi attuatori e i rispettivi ritardi con la lunghezza della linea idraulica, ecc. Supponiamo che tu abbia 4 attuatori idraulici e i risultati mostrano i seguenti ritardi.

  • Act1: 30 ms
  • Act2: 50 ms
  • Act3: 200 ms
  • Act4: 1 ms

Se vuoi che Act3 e Act4 vengano eseguiti allo "stesso tempo", aggiungi artificialmente un ritardo di 199 ms ad Act4. La tempistica degli eventi sarebbe simile a questa:

  • <0ms: determina cosa vuoi fare. Sposta Act3 e Act4 di una certa quantità.
  • 0 ms: invia il segnale Act3.
  • 199 ms: invia il segnale Act4
  • 200 ms: Act3 e Act4 si muove allo stesso tempo.

È simile a come vengono calibrati gli iniettori di carburante con accensione a compressione moderata. Ogni attuatore ha un ritardo leggermente diverso in base a molteplici fattori ambientali. Mappando i diversi ritardi è possibile iniettare ripetutamente carburante quando richiesto.

Grazie, questo è un modo interessante per gestire più attuatori. Per essere più precisi, il problema a cui mi riferivo è che il ritardo di ogni singolo attuatore può variare notevolmente durante la giornata. Ciò potrebbe essere dovuto a cose come la banda morta nelle valvole a causa di attrito, attrito nei cilindri, perdite variabili, ecc. Tutti questi risultati in un ritardo potenzialmente variabile tra un segnale della valvola e il movimento effettivo del cilindro.
Da una prospettiva di controllo, i ritardi noti possono essere gestiti da tecniche come [predittori di smith] (http://en.wikipedia.org/wiki/Smith_predictor).
Devi capire quali fattori causano la modifica del ritardo e mapparli, invece di avere una costante di 1, 0, 199, 200 ms. Act1 ha una mappa 4-D che comprende temperatura, pressione, ora del giorno. I sensori leggeranno tutti quelli e il ritardo può variare da 0 a 1000 ms. Quindi, mentre tutti questi cambiano, gli attuatori continuano a funzionare.
Esistono metodi adattivi per gestire ritardi variabili e sconosciuti da una prospettiva di controllo? La mappatura del ritardo in tutte le condizioni possibili potrebbe non essere fattibile dal punto di vista del tempo / denaro. Inoltre, poiché i componenti si consumano, la mappa potrebbe cambiare e ricalibrare una mappa 4D sarà difficile.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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