Iteracyjne strojenie nastaw regulatora PID

STUDIA Z AUTOMATYKI
I INFORMATYKI
T OM 30
Poznań 2005
WYDAWNICTWO POZNAŃSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYJACIÓŁ NAUK
Streszczenia
Jerzy Bartoszek, Grażyna Brzykcy, Wyrażanie kontekstu w przestrzeniach informacji (s. 7–16)
W pracy nawiazano
˛
do różnych koncepcji definiowania i wyrażania kontekstu wykorzystywanych w systemach informatycznych. Szczególna˛ uwag˛e zwrócono na te systemy, w których wymiana danych i koordynacja
działań agentów sa˛ realizowane za pomoca˛ przestrzeni współdzielonych dokumentów XML. Opisano podstawowe poj˛ecia i mechanizmy zwiazane
˛
z takimi przestrzeniami. W pracy zawarto także wst˛epna˛ propozycj˛e
uwzgl˛ednienia kontekstu w takich przestrzeniach. W proponowanej koncepcji wykorzystano mechanizmy programowania deklaratywnego.
Robert Baczyk,
˛
Korekcja zniekształceń obrazów – porównanie wybranych metod (s. 17–30)
W artykule przedstawiono analiz˛e praktycznej przydatności wybranych metod modelowania i korekcji geometrycznych zniekształceń obrazu, wprowadzanych przez układ optyczny o szerokim kacie
˛ widzenia. Cz˛esto aby
zapewnić poprawny przebieg procesu rozpoznawania obiektów na silnie zniekształconym obrazie jest konieczna
korekcja omawianych zniekształceń. Ponadto, wykorzystanie takiego obrazu do zastosowań metrologicznych
wymaga ilościowej informacji o dokładności korekcji. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch metod
modelowania: transformacji z użyciem wielomianów 6 rz˛edu dla współrz˛ednej promieniowej i drugiego rz˛edu
dla katowej
˛
oraz odwzorowania gnomonicznego stosowanego w kartografii. W celu porównania dokładności
obu metod, przedstawiono rozkłady bł˛edów korekcji. Wykazano, że w przypadku silnych zniekształceń jedynym
skutecznym sposobem korekcji zniekształceń jest stosowanie tablicy prostujacej,
˛
transformujacej
˛ współrz˛edne
punktów zniekształconego obrazu do współrz˛ednych obrazu skorygowanego. Ponadto, przedstawiono sposób
wyznaczania niepewności współrz˛ednych punktów obrazu skorygowanego.
Krzysztof Bucholc, Sprz˛etowe wsparcie dla diagnostyki bł˛edów w komputerowych systemach wbudowanych (s. 31–36)
W pracy przedstawiono propozycj˛e ulepszenia śledzenia wykonywanych programów w procesorze wbudowanym. Do tego celu zastosowano specjalny stos diagnostyczny. Istotna˛ własnościa˛ proponowanej metody jest to,
że ilość produkowanych danych jest niewielka – z tego powodu jest możliwe zaimplementowanie tego rozwiaza˛
nia we wn˛etrzu procesora. W takim przypadku zastosowanie tej metody nie spowoduje znaczacego
˛
pogorszenia
wydajności procesora. Proponowane rozwiazanie
˛
może posłużyć do śledzenia normalnie wykonywanych programów oraz do uruchamiania programów.
Jan Deskur, Tadeusz Kaczmarek, Nierównomierność pr˛edkości nap˛edu bezpośredniego z silnikiem momentowym (s. 37–
–48)
W artykule przedstawiono zagadnienie t˛etnień pr˛edkości katowej
˛
w nap˛edzie bezpośrednim z momentowym
silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych. Pulsacje momentu i pr˛edkości w precyzyjnym serwonap˛edzie,
np. w obrabiarkach i manipulatorach, wpływaja˛ bezpośrednio na dokładność sterowania ruchu. Przedstawiono analiz˛e teoretyczna˛ i doświadczalna˛ pulsacji pr˛edkości nap˛edu, spowodowanych pasożytniczymi składowymi
momentu zależnymi od kata
˛ obrotu wirnika, jak również od bł˛edów pomiaru pr˛edkości. W szczególności badano
wpływ układu regulacji pr˛edkości na amplitud˛e t˛etnień. Wyprowadzono zależności analityczne umożliwiajace
˛
wyznaczenie zakresu regulacji pr˛edkości obrotowej dla zadanej wartości współczynnika nierównomierności pr˛edkości oraz parametrów nap˛edu i układu regulacji. Badania doświadczalne na stanowisku laboratoryjnym potwierdziły wyniki obliczeń i symulacji.
Paweł Drapikowski, Estymacja i wizualizacja niepewności modeli powierzchniowych (s. 49–56)
W pracy przedstawiono metod˛e wyznaczania niepewności modeli powierzchniowych, b˛edacych
˛
rekonstruowanymi fragmentami ludzkiego organizmu, a zbudowanych na podstawie warstwowych obrazów uzyskanych
z tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego. Dokonano analizy struktury geometrycznej modeli
wyznaczajac
˛ cechy takie jak lokalny kat
˛ nachylenia normalnej do powierzchni wzgl˛edem kierunku skanowania i lokalny promień krzywizny. Cechy te oraz odległość pomi˛edzy obrazami warstwowymi maja˛ najwi˛ekszy
wpływ na dokładność rekonstruowanych modeli powierzchniowych. Wyznaczono model niepewności porównujac
˛ odpowiednio dobrane wirtualne fantomy i ich rekonstrukcje przestrzenne. Nast˛epnie, estymowany model
niepewności zastosowano do wyznaczenia lokalnych bł˛edów struktury geometrycznej modeli powierzchniowych.
Przedstawiono jakościowa˛ wizualizacj˛e bł˛edów modelu geometrycznego w postaci skali odcieni szarości oraz wizualizacj˛e ilościowa˛ w postaci wst˛egi, której szerokość jest proporcjonalna do niepewności modelu.
Dariusz Horla, Liniowe nierówności macierzowe, regulacja predykcyjna i kompensator zjawiska windup (s. 57–64)
W artykule przedstawiono zagadnienia teorii liniowych nierówności macierzowych, optymalizacji wypukłej,
regulacji predykcyjnej i zjawiska windup dla liniowego obiektu dyskretnego. Problem programowania kwadratowego został przedstawiony w postaci zadania optymalizacji wypukłej z przekształceniem ograniczeń do postaci
liniowych nierówności macierzowych. Zamieszczono przykładowe symulacje oraz wnioski.
Ewa Idzikowska, Problemy wykrywania bł˛edów w funkcjonalnych modelach układów cyfrowych (s. 65–72)
W funkcjonalnym modelu każdego układu cyfrowego można wydzielić cz˛eść odpowiedzialna˛ za przepływ
danych i cz˛eść nim sterujac
˛ a.˛ Uszkodzenia jakie moga˛ wystapić
˛
w każdej z tych cz˛eści sa˛ obserwowalne jedynie
na wyjściach cz˛eści przetwarzajacej
˛ dane. Aby zweryfikować projekt układu cyfrowego należy wi˛ec sprawdzić,
czy w tej cz˛eści modelu wszystkie funkcje sa˛ realizowane poprawnie. Mówi si˛e raczej o weryfikacji projektu a nie
jego testowaniu.
Dariusz Janiszewski, Roman Muszyński, Bezczujnikowy nap˛ed z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych
z obserwatorem stanu i momentu obciażenia
˛
(s. 73–84)
W artykule przedstawiono koncepcj˛e, konstrukcj˛e i wyniki badań wst˛epnych serwonap˛edu bezczujnikowego z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych, zasilanym z falownika MSI. Sterowanie silnika jest wektorowe, a w układzie sa˛ mierzone tylko prady
˛ silnika. Na ich podstawie, jak i na podstawie składowych sygnału
sterujacego
˛
falownika, sa˛ estymowane sygnały pr˛edkości i położenia wału silnika, wykorzystywane w układzie
regulacji. Wielkości te sa˛ estymowane z użyciem rozszerzonego filtru Kalmana. Zaproponowany układ regulacji
pozwala wyznaczyć dodatkowo moment obcia˛żenia silnika. W artykule opisano stanowisko badawcze z układem
sterowania wyposażonym w procesor sygnałowy. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, potwierdzajacych
˛
zadowalajace
˛ działanie układu.
Andrzej Królikowski, Tomasz Tarczewski, Iteracyjne strojenie nastaw regulatora PID (s. 85–94)
W artykule przedstawiono metod˛e iteracyjnego strojenia nastaw regulatora PID o strukturze równoległej.
Symulacje przeprowadzono dla modelu drugiego rz˛edu z opóźnieniem. Przedstawiona˛ metod˛e porównano z metoda˛ projektowania odpornego regulatora PID.
Magdalena A. Niwińska, Ulepszony algorytm poszukiwania grafów o całkowitym spektrum w wielkich zbiorach grafów
(s. 95–100)
Graf jest nazywany całkowitym, jeżeli wszystkie wartości własne należace
˛ do spektrum jego macierzy przyległości sa˛ liczbami całkowitymi. Rozważa si˛e problem wyszukiwania spójnych grafów całkowitych w wielkich
zbiorach grafów o danej liczbie wierzchołków i kraw˛edzi. Proponuje si˛e algorytm cgen1(n, k) generowania grafów
o n wierzchołkach i o k kraw˛edziach oraz dwustopniowego sprawdzania, czy dany graf jest całkowity. Ocenia si˛e
jego przydatność do znalezienia wszystkich spójnych grafów całkowitych na 13 wierzchołkach.
2