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【24h】

Balance-Regelung fur ein rotatorisches Doppelpendel mit industrieller Steue-rungs- und Feldbus-Technik

机译：具有工业控制和现场总线技术的旋转双摆的平衡控制

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Als Messemodell zur Vorfuhrung der neuen SIMATIC S7-400 Steuerung wird ein rotatorisches inverses Doppelpendel aufgebaut. Es handelt sich um ein schnelles, stark nichtlineares mechanisches System, das bei freier Bewegung im mathematischen Sinne chaotisches Verhalten zeigt und neben der stabilen, hangenden auch mehrere instabile Ruhelagen aufweist Fur das Doppelpendel wird ein dynamisches Prozessmodell hergeleitet und ein Algorithmus zum automatischen Aufschwingen und zum Balancieren in der instabilen, senkrecht stehenden Gleichgewichtslage entwickelt. Der Algorithmus besteht im Wesentlichen aus einem instabilen PD-Regler zum Aufschwingen, und einem Matrix-Riccati-Zustandsregler vierter Ordnung mit Kompensation der dominierenden geometrischen Nichtlinearitat zum Balancieren. Bisher waren fur die Regelung derartiger Mehrfachpendel Personal Computer mit Signalprozessorkarten und analoge Signalubertragung erforderlich. Auf der HannoverMesse/Interkama 2004 wurde jetzt erstmals eine Realisierung mit speicherprogrammierbarer Steuerung und Feldbustechnik gezeigt, die im Zyklus von 1ms lauft.
机译：旋转反向双摆被设置为商品展示模型，用于演示新型SIMATIC S7-400控制器。它是一个快速，强烈的非线性机械系统，在数学上表示自由运动中的混沌行为，除了稳定的悬挂位置外，还具有几个不稳定的静止位置。对于双摆，导出了一个动态过程模型以及一种自动振荡和平衡的算法处于不稳定的垂直垂直位置。该算法主要由一个不稳定的PD控制器（用于向上摆动）和一个四阶Matrix Riccati状态控制器组成，该控制器对主要几何非线性进行补偿以实现平衡。迄今为止，为了调节这种多个摆锤，需要具有信号处理器卡和模拟信号传输的个人计算机。在HannoverMesse / Interkama 2004上，首次展示了采用可编程逻辑控制器和现场总线技术的实现，其运行周期为1 ms。

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