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Stehendes Pendel Diplomarbeit 2006/2007
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Konstruktiver Aufbau Nicht im Bild: Energiekette, Stoßdämpfer, Endschalter, usw.;
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Diplomanten Erhard Manuel Ganahl Markus Maier Clemens
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Betreuer Nikolaus Peska Gerhard Bayer
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Wichtigste Spezifikationen
Kenngrößen für die Dimensionierung des Systems durch Berechnungen und Simulationen mittels Matlab vervollständigen. Erstellung und Realisierung eines Regelungs-konzeptes. Ziel ist, dass das Pendel in seinem instabilen, vertikalen Zustand bleibt, obwohl geringfügige Störungen darauf einwirken. Funktionsweise: Das Stehende Pendel ist drehbar auf einem bewegbaren Objekt befestigt. Die Bewegung des Pendels und des Objektes erfolgt ausschließlich in einer Ebene. Modularer Aufbau: Es sollen zukünftig verschiedene Antriebs-, Regelungs- und Messkonzepte verwirklicht werden können, sowohl analoge als auch digitale.
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Bestimmung des dynamischen Modells
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Klassische Eingrößenregelung
Führungs- größe Regel- differenz Stell- größe Regel- größe PID-Regler Regelstrecke - Messsystem
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Mehrgrößenregelung Fuzzy-Regler 1 Fuzzy-Regler 2
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Fuzzy-System Prozessvariablen Fuzzifizierung Inferenz Regelwerk
Fuzzyvariablen Defuzzifizierung Prozessvariablen
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Wagen mit Pendel phi Fz
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Wagenbewegung FM s s: roter Bereich = P blauer Bereich = N
grüner Bereich = 0 s_dot: Die Wagengeschwindigkeit wird nicht grafisch dargestellt, Richtung ist die selbe wie bei s FM
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Regelwerk zur Bestimmung von FZ
phi phi_dot Fz Wenn N und dann P
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Defuzzifizierung z.B. Flächenschwerpunktsmethode Zugehörigkeit µ 1 µA
A B z.B. Flächenschwerpunktsmethode
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Geschlossener Regelkreis in der Simulation
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Ergebnis
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