FAZI LOGIČKI KONTROLERI

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    1/16

    FAZI LOGIKI KONTROLERI

    Sa razvojem mikroraunarske tehnike otvorene su velike mogunosti napolju digitalnog upravljanja sistemima. Informacije dobijene merenjima sebrzo obrauju i mogue je ostvariti upravljanje sloenim sistemima koje je

    vrlo teko matematiki opisati - modelovati. Softver za upravljanje postajeraznovrstan, a ljudska kreativnost dolazi do izraaja. Jedan relativno novpristup upravljanju je primena fazi regulatora. Sutina je u formiranjuprogramskog koda koji implementira znanje oveka eksperta o nekim

    procesom.

    Automatsko upravljanje procesima i mainama je do pojave mikroraunara bilozasnovano na analognim regulatorima. Iako su digitalni upravljaki algoritmi uodnosu na analogne sporiji, prednosti koje su omoguene upravljanjem na bazisoftvera su viestruke.

    Detalji aparature

    Jedna velika prednost je i fleksibilnost u pogledu realizacije upravljanja pomousoftvera, koji se po potrebi moe menjati kako bi se prilagodio eventualnimpromenama u sistemu upravljanja. Danas se u literaturi i asopisima prezentujusavremene metode upravljanja koje u mnogim uslovima pokazuju dobre rezultate.Konkretno se to odnosi na primenu neuronskih mrea i fazi logike na upra-vljanjesistemima.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    2/16

    Digitalno upravljanje

    Digitalno upravljanje otvara mogunost primene nekih novih postupaka koje analogniregulator ne moe (ili vrlo teko) da odradi: akviziciju podataka, identifikacijusistema, adaptivno upravljanje itd. (pojmovi poznati iz teorije digitalnogupravljanja). Za digitalne sisteme se vezuju dva vana pojma: diskretizacija povremenu (pojam periode odabiranja) i kvantizacija po nivou. Periodom odabiranja sedefiniu sukcesivni trenuci u kojima se vri odabir kontinualnih veliina. Kvantizacijakontinualne veliine nastaje usled AD konverzije.Primena inteligentnog upravljanja semoe razumeti na osnovu potrebe da se izvri regulacija neke fizike veliine usledeim uslovima:

    1. Na realne sisteme neprekidno deluju razliiti poremeaji

    2. Realni procesi su veinom nelinearni3. Sami procesi su promenljivi.

    Navedeni uslovi se esto sreu u praksi i zbog toga je neophodno inteligentnoupravljanje.

    Faze projektovanja FLC

    Fazi logiki kontroler (FLC) je jedan nain takvog upravljanja koji je naroitopogodan za sisteme koji se vrlo teko mogu modelovati. Kod projektovanja Faziregulatora redosled operacija je sledei:

    1. Analiza procesa.2. Dobijanje pravila od strane eksperta.3. Simulacija fazi regulatora, ako se ne dobiju eljeni rezultati ponoviti ceo

    postupak.

    Realizacija FLC u digitalnom sistemu upravljanja se svodi na pisanje programskogkoda (ovde je koriten programski jezik C) koji na osnovu zadate vrednostitemperature dostie tu vrednost i odrava je sve dok se u sistemu ne dogodi zahtevza nekom drugom vrednou koju postavlja korisnik. Pre pisanja programaneophodna je analiza (i posmatranje) konkretnog sistema upravljanja i poeljno jemate-matiki opisati sistem kako bi se pre praktine implementacije programa umikrokontroleru izvrila simulacija. Svrha simulacije je da se matematikimalgoritmima pokuaju opisati pojave u realnom sistemu kako bi praktina realizacijaalgoritma upravljanja u realnom sistemu ispunila zahteve. Obino se zahtevi zadajuu vremenskom domenu, a najei su da se obezbedi stabilnost, tanost i brzina.

    Pojmovi :

    FLC: Algoritam upravljanja baziran na fazi logici koji je implementiran u mikrokontroleru.FUNKCIJE PRIPADNOSTI: Funkcije koje definiu stepen pripadnosti elemenata nekom fazi skupu.FAZI SKUP: Pored klasinih elemenata skupa neophodno sadri i informaciju o stepenu pripadnosti tih elemenata.FAZIFIKACIJA: Skaliranje realnih vrednosti u fazi vrednosti.DEFAZIFIKACIJA: Skaliranje fazi vrednosti u realne vrednosti.METODA TEITA: Jedan od algoritama za izraunava-nje fazi upravljanja.LOOK_UP TABELA: Tabela iji su ulazi fazi greka i fazi promena gree, a izlaz fazi upravljanje.FAZI PRAVILA: Nain na koji se opisuje znanje eksperta u obliku IF THEN pravila.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    3/16

    Fazi logika

    U klasinoj teoriji skupova, kada se posmatra odnos pripadnosti nekih elemenataprema skupu kae se da neki element ili pripada nekom skupu ili ne pripada.

    Slika 1. Funkcija pripadnosti oblika trougla (n-stepenpripadnosti, F-fazi vrednost)

    S obzirom na izbor eksperimenta (reguliese temperatura vode) to bi grubo znailoda je voda ili topla ili hladna. Ovakavpristup je relativno pojednostavljivanjestvarne situacije koji je oiglednoneprecizan jer su zanemarene nijanse kojepostoje u gradaciji vrednosti temperature.

    U svakodnevnom govoru se mogu uti i sledei izrazi: malo toplije, hladno, jakohladno itd. ti pristup problemu je uvoenje sledeih oznaka (Sika 1.) za nekuvrednost: Jako Negativno, Malo Negativno, Priblino Nula, Malo Pozitivno i JakoPozitivno (JN,MN,PN,MP i JP). Za predstavljanje ovakvih informacija uvedena je

    teorija fuzzy skupova iji je tvorac Lotfi Zadeh. Neka vrednost moe pripadatirazliitim oznakama ime njen opis postaje nejasan, odnosno maglovit (engl.fuzzy).Na primer, fazi vrednost F=3.5 je MP sa stepenom pripadnosti n=0.25 i JP san=0.75.

    Ekspertni sistemi

    Fazi logika se obino svrstava u oblast ekspertnih sistema u kojima se akcije koje upraksi preduzimaju eksperti mogu iskoristiti za programiranje raunarskih sistemakoji tada mogu zameniti (ili imitirati) eksperta. Kod runog upravljanja, sutinainteligentne akcije je u oveku koji posmatra i upra-vlja nekim procesom. Ovakvimpristupom se moe ostvariti dobro upravljanje jer ekspert zna kako treba upravljati

    sistemom. bi se napisao program za FLC potrebno je na neki nain uvesti skup fazipravila koja opisuju akciju eksperta. Situacija u sistemu upravljanja se moe opisatina sledei nain: ekspert posmatra sistem (npr. koliko trenutna vrednosttemperature odstupa od zadane) i na osnovu toga donosi odgovarajuu odluku kolikodugo grejati.

    Potrebni elementi za eksperiment

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    4/16

    Fazi pravila

    U ekspertnim sistemima, znanje eksperta opisano je na sledei nain: AKO je grekatolika TADA grejati toliko. U veini programskih jezika ovo se implementiraprimenom IF THEN pravila. Neka sledea situacija poslui kao primer upravljanja:greje se voda koja se trenutno nalazi na sobnoj temperaturi (oko 22 oC) i treba jezagrejati na 40 oC. Prosean ekspert e verovatno reagovati ovako: neka se vodagreje sve dok se ne postigne 40 oC, a zatim odravati zahtevanu temperaturu na 40oC po principu rada ON/OFF regulatora. Umesto obinog ON/OFF esto se koristiON/OFF regulator sa histerezisom, to znai da se temperatura odrava u odreenimgranicama, na primer izmeu 39 oC i 41 oC. Da li je ovakvo upravljanje sistemomdobro zavisi od zahteva kupca koji naruuje proizvod (regulator temperature). Prvo,moda bi bilo korisno primetiti da na ovakav nain vrednost temperature oscilujeizmeu 39 i 41 oC. Drugo, ako u sistemu postoji primetno kanjenje (pojava da seenergija grejaa ne prenosi trenutno) tada je za oekivati da se pri dostizanjutemperature prebaci vrednost od 41 oC (vie to je kanjenje vee) i da se interval(39,41) poveava.

    Slika 2. Struktura sistema upravljanja

    Kada bi se regulacija temperature po principu ON/OFF regulatora implementirala ufazi logici tada bi postupak upravljanja bio:

    IF temperatura < 39 oC THEN greja ONIFtemperatura > 41 oC THEN greja OFF

    Ovakav regulator se moe softverski ili hardverski (digitalno i analogno upravljanjerespektivno) relativno lako realizovati i prilino je jasan. Postoji skup pravila kojimase moe opisati malo finije upravljanje temperaturom u istom sistemu.

    Slika 3. Greka i promena greke (e i de)

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    5/16

    Teoretski je pokazano (Bart Kosko) da je Bulova algebra (ili jeste 1 ili nije 0) samospecijalan sluaj fazi logike, odnosno da je njen podskup. Dakle, ON/OFF regulator jesamo specijalan sluaj FLC. FLC treba posmatrati kao postupak (algoritam) koji naosnovu dve veliine (greka i promena greke) izraunava upravljanje odnosnokoliko (u okviru periode T=4 sekunde) grejati da bi postigli zadatu vrednosttemparature (Slika 3).

    Slika 4. Struktura Fazi logikog kontrolera

    Greka (zadata vrednost - trenutna vrednost) daje informaciju koliko je trenutnatemperatura daleko od zadate , dok promena greke (trenutna greka - prethodnagreka) daje informaciju o brzini kojom se dostie zadata vrednost (Slika 3). Ove dveveliine su ulaz u FLC i one imaju konkretne vrednosti (u oC).

    Dobijanje stvarne vrednosti upravljanja

    Obrada dobijenih (izmerenih) informacija se odvija u tri faze:

    1. Fazifikacija (skaliranje),2. Look-up tabela (izraunavanje fazi upravljanja) i

    3. Defazifikacija (inverzno skaliranje).

    Slika 5. PWM signal

    FAZIFIKACIA: Greka i promena greke se fazifikuju. Npr., ako je zadata vrednost40 oC, a trenutna vrednost je 30 oC tada je greka e=10 oC. Ako je prethodnavrednost greke bila 28 oC, tada je de=2 oC. Ove vrednosti se dobijaju u trenucimak*T gde je ceo broj. Greka i promena greke se zatim preraunaju u fazipromenljive ef i def. Usvojeno je da se fazi vrednosti nalaze u intervalu -4 do 4,kome je pridruen odgovarajui interval realnih vredosti (e i de). Na osnovu zadanevrednosti i poetne vrednosti temperature, odreuje se emin i emax. Npr. ako jezadata vrednost temperature 40oC i poetna vredost 10 oC, izrauna se emin=-30oC iemax=30oC. Pod pretpostavkom da se za 4 sekunde temperatura maksimalno moe

    poveati za 1 oC sledi da je demin=-1 oC i demax=1 oC.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    6/16

    Defef

    -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

    -4 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    -3 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    -2 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    1 1 1 1 2 2 2 0 0 0

    2 2 2 2 3 4 4 3 2 2

    3 3 3 3 3 4 4 4 4 4

    4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

    LOOK UP TABELA: (izracunavanje fazi upravljanja). Kada se odrede ef i def , tadase na osnovu Look_up tabele odredi uf (fazi upravljanje).

    Slika 6. Look up tabela u 3D koordinatnom sistemu

    DEFAZIFIKACIJA: Realno upravljanje zahteva prevoenje fazi upravljanja u realnuvrednost. Kako je perioda T=4 sekunde, tada upravljanje odreuje u kom je deluintervala greja ukljuen (Slika5). Upravljanje ima oblik PWM signala koji slui daukljuuje i iskljuuje greja. prethodnom izlaganju postupci fazifikacije i defazifikacije

    su relativno jednostavni. Ostalo je nedoreeno kako se dobije LOOK_UP tabela kojaje u stvari osnova samog algoritma upravljanja.

    Formiranje Look-up tabele

    Pre izlaganja samog postupka dobijanja Look-up tabele pretpostavimo za trenutak dapostoji gotova tabela. Analizom Look-up tabele moe se primetiti da upravljanjemoe biti samo pozitivno odnosno da se sistem moe iskljuivo zagrevati (hladi setako to se grejanje iskljui). Kako su vrednosti uf 1,2,3 ili 4 to je u periodi od 4sekunde greja ukljuen 1,2,3 ili 4 sekunde. Moe se primetiti da je fazi upravljanjemnogo finije od ON/OFF upravljanja. Koliko je finije zavisi od same strukture FLCodnosno softvera. Postupak dobijanja vrednosti (0,1,2,3 i 4) koje se upisuju u Look-

    up tabela se moe razumeti na osnovu pomone tabele koja se naziva FaziAsocijativna Memorija (Tabela 2) i Slike7.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    7/16

    TABELA 2 JN MN PN MP JP

    JN - - - - -

    MN PN PN PN PN PN

    PN PN PN PN PN PN

    MP MP MP JP - -

    JP JP JP JP JP JP

    Pomona tabela (Tabela 2) predstavlja znanje koje se moe opisati na sledei nain:

    1. IF e MN THEN u PN2. IF e PN THEN u PN3. IF e MP AND de JN THEN u MP4. IF e MP AND de MN THEN u MP5. IF e MP AND de PN THEN u JP6. IF e JP THEN u JP

    Kako su napisana gore navedena pravila?1. i 2. onemoguavaju da temperatura bude vea od zadane. Pravila 3. i 4. ukazujuda ne treba previe grejati ako greka nije jako velika i postoji tendencija da sedostigne zadana vrednost temperature. Pravilo 5. kae, da ako greka nije velika aline postoji tendencija da se dostigne zadana vrednost, tada treba grejati jae (due).Pravilo 6. kae da za jako veliku greku treba jako grejati.U jednom trenutku postoji jedna fazi greka (ef) i jedna fazi promena greke (def).Na osnovu Slike7. se odreuje stepen pripadnosti ef i def za prvo pravilo, zatim seodredi minimum od ove dve vrednosti i tako se dobije rafirana povr. Postupak seponovi i za ostala pravila. Dobivene povri se sumiraju (unija skupova), a jednom odmetoda odredi se fazi upravljanje.

    Odreivanje upravljanja

    Za izraunavanje fazi upravljanja potrebno je da se odredi teite unije povri(metoda teita), koja je formirana u prethodnom koraku. Uproteno izraunavanjeje na osnovu formule:

    uf=(F1*n1+...+Fk*k)/(n1+...+nk), k=1: 6

    se moe razumeti na osnovu analogije sa izrazunavanjem teita mase u mehanici.Na primer, ako je ef=0.5 i def=-1 tada se sa Slike7 vidi da jeuf=(0*1+2*0.25+4*0.25)/(1+0.25+0.25)=1.

    Ovim nainom se za bilo koji par vrednosti e i de iz skupa (-4,4)X(-4,4) moeizraunati uf. Za formiranje Look-up tabele od interesa su celobrojne vrednosti (-4,-3,...,3,4). Dobijena Look-up tabela se unosi u program koji se izvrava umikrokontroleru gde se koristi za realno upravljanje.Posle opisa postupka dobijanja Look-up tabele treba uoiti gde se krije mogunostpodeavanja algoritma upravljanja, odnosno koji su to parametri od kojih zaviseperformanse FLC:

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    8/16

    Postavljanje rezolucuje fazi promenljive (za stalne granice realnih vrednosti).Rezolucija usvojena u ovom primeru je od -4 do 4. Ne postoji ogranienje i date vrednosti budu (-2,2) ili (-10,10). U prvom sluaju je izbrano gruboupravljanje a u drugom finije.

    Broj oznaka je 5 (vrlo negativno,...,vrlo pozitivno). Taj broj moe biti 3 ili 7 ili9 itd. Manji broj oznaka podrazumeva grublje, a vei broj oznaka finije upra-

    vljanje. Funkcija pripadnosti moe biti razliitih dimenzija i oblika: trapezoida,

    Gausov, trouglasti itd. U primeru je koritena funkcija pripadnosti u oblikutrougla

    BrojIF...THEN pravila je proizvoljan, u njima je sadrano zanje eksperta.

    Iz navedenih primedbi se vidi gde se krije mogunost podeavanja. Poznavanjeprocesa kojim se upravlja je od velike vanosti za dobro podeavanje FLC. Prepraktine primene FLC-a, poeljno je da se uradi simulacija upravljanja na raunaru itako testira mogue ponaanje procesa u toku upravljanja. Za simulaciju se obinokoristi programski paket MATLAB.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    9/16

    Slika 7. Odreivanje fazi upravljanja metodom teita

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    10/16

    Opis realnog sistema

    Centralni deo FLC-a je ploica sa motorolinim mikrokontrolerom MC68HC11F1 na 8MHz. Na ploici se pored mikrokontrolera nalaze: memorija od 32 Kb, naponskiregulator 7805, naponski monitor sa reset kolom TL7705, kao i svi potrebni pasivnielementi za rad ploice. Za prikaz oitane temperature izabran je sedmo-segmentnidisplej sa 4 cifre pokretan Motorolinim ipom MC14499. Potroa (greja) je vezanna mreni napon preko tiristora koji se aktivira optokaplerom sa zero-crossing kolomMOC 3043. Optokapler je spojen na nultu liniju porta G ( PG0 ), i aktivira se nalogiku 0.Greja jaine 150W slui kao izvrni organ sa namenom da digitalni signal (PWM)pretvori u konkretnu akciju grejanja vode. Pored grejaa u posudi se nalazi NTCotpornik, termometar i mealica. Meanje je od izuzetne vanosti, jer smanjujekanjenje u sistemu i obezbeuje ravnomernu raspodelu temperature. U ovomsluaju razlika temperature izmeu vrha i dna posude iznosi 0.2 o C, to se moesmatrati vrlo dobrim rezultatom. NTC otpornik slui kao merni instrument ija jenamena da daje informaciju o trenutnoj vrednosti temperature.

    Slika 8. Zavisnost otpora od temperature NTC otpornika

    Za merenje temperature se koristio NTC otpornik od 47K, firme Simens satolerancijom od 10%. Oznaka NTC (Negativni Temperaturni Koeficijent) opisujeprirodu otpornika da u zavisnosti od promene temperature menja i svoju otpornost.Promena moe biti pozitivna, gde se otpornost poveava sa porastom temperature inegativna gde se otpornost smanjuje, kako se temperatura poveava. U ovomsluaju na 0 o C otpornost je 165.642K a na 25 o C ( koja im je ujedno i referentna)47K. Inae, oznaka 47K oznaava vrednosti otpora na referentnoj temperaturi.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    11/16

    Slika 9. AD konverzija i realno upravljanje

    Zavisnost otpornosti se moe i matematiki opisati kao:

    R=RO exp(b/T)

    je RO konstanta koja zavisi od materijala i dimenzija otpornika, b je koeficijenttemperaturne osetljivosti i T je temperatura (K). Promenom temperature menja seotpornost NTC otpornika, a sa njom i napon koji se snima na AD konverteru.Korien je interni 8-mo bitni AD konvertor sa tanou od 1LSB. Za prikaztemperature na displej potrebno je preraunavanje napona NTC-a u temperaturu.Postoje dva naina. Jedan je da se pomou formule direktno izrauna temperatura.Drugi je da se eksperimentalno odredi tabela koja linearizuje stvarnu karakteristiku.U primeru je korien drugi pristup. Oznake PE0 i PG0 predstavljaju portovemikrokontrolera. Npr. PE0 je port E (ulaz AD konvertera), nulta linija. Na osnovuupotrebljenih komponenti maksimalna tanost koja se moe dobiti je 1 o C to je umerenju temperature najei sluaj. Upotrebom kvalitetnijih mernih pretvaraa i ADkonvertora vee rezolucije, mogu se postii bolji rezuiltati ali sa neproporcionalnimtrokovima.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    12/16

    Slika 10. Dijagram toka programa

    Dijagram toka programa

    Postupak upravljanja je sledei: zadana jereferentna vrednost, a u periodinimvremenskim intervalima (periodaodabiranja je ovde 4 sekunde) se primadigitalizovana informacija o trenutnojvrednosti temperature. Nakon togaizraunava se greka i promena greke naosnovu kojih (prethodno fazificirane) se izLook-up tabele, oita fazifikovanavrednost upravljanja (od 0 do 4) koja sezatim defazifikuje i kao takva predstavljavremenski interval u kome je grejaukljuen. Zadatak mikrokontrolera je daobezbedi da greja bude ukljuen onolikodugo koliko je izraunato. Na Slici 10.prikazan je blok dijagram za opisani

    sistem upravljanja.

    Algoritam upravljanja se nalazi u interaptrutini koja se aktivira svakih 16.384 ms.Da bi se podesila perioda odabiranja od 4s potrebno je priblino 244 RTI prekida.Kada se izrauna vreme rada grejaa(0

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    13/16

    Listing 2 - fazi2.c

    static void interrupt intr(void){ITIME=ITIME+1;ADCTL=0;do{}while(ADCTL !=0x80);

    PRIV=PRIV+ADR1;if(ITIME==T){if(TIME_ON!=0) PORTG=0; /* T=4s*/PRIV=PRIV/244;TEMP=(unsigned char)(PRIV);PRIV=0;DERR=(signed char)(ERR-ERR2); FERR=4*ERR/ERRMAX;FDERR=4*DERR/DERRMAX;FUPR=LOOK_UP[FERR+4][FDERR+4];TIME_ON=FUPR*UPRMAX/4;ERR2=ERR;ITIME=0;}

    if (ITIME==TIME_ON) PORTG=0xFF;

    TFLG2=0x40;}

    Listing 2 predstavlja RTI ( Real Time Interrupt) interapt rutinu u kojoj se vri obradarezultata AD konverzije i izraunava vreme ukljuenja grejaa. U periodu od 4sekunde ulazi se 244 puta u interapt rutinu i svaki put se oita vrednosti sa ADkonvertora. Njihov ukupan zbir (PRIV) se po isteku 4 s deli sa brojem 244 ime sedobija veoma ujednaeno oitavanje temperature. Raunanjem srednje vrednostidobijaju se pouzdaniji rezultati i umanjuje se uticaj uma.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    14/16

    Listing 3 - fazi3.c

    main(){PRIV=0;ITIME=0;REF=114;

    T=244;UPRMAX=T;TIME_ON=0; /* Upravljanje na pocetku rada */OPTION=0x80; /* Inicijalizacija AD konverzije */ADCTL=0; /* Vrsimo AD konv. da bi podesili ERRMAX */do{}while(ADCTL !=0x80);ERRMAX=ADR1-REF;ERR2=ERRMAX;DERRMAX=ERRMAX/5;PORTD=0x2F; /* Inicijalizacija SPI komunikacije */DDRD=0x38;SPCR=0x5C;DDRG=0xFF; /* Inicijalizacija porta G kao izlaznog */PORTG=0xFF;

    /* Inicijalizacija RTI interapta */PACTL=0x02; /* faktor deljenja; --> 16.384 ms */TMSK2=0x40; /* omogucava interapt */

    TFLG2=0x40; /* setuje se RTIF */di();set_vector((isr *)0xFFF0,intr); /* Postavljanje interapt vektora */ei();for(;;){Konvertuj(TEMP); /* Prilagodjava vred. tem. za displej */Ispisi(); /* Prikazuje rezultat na displeju */}}

    Listing 3 je glavni program. U prvom delu se inicijalizuju promenljive koje sepojavljuju u programu, SPI komunikacija i RTI interapt. U beskonanoj petlji senalaze samo dve funkcije, prva vri konverziju vrednosti temperature iz binarnog udecimalni oblik (potreban za displej) i druga koja alje decimalne cifre trenutnevrednosti temperature preko SPI komunikacije.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    15/16

    Komentar rezultata

    Pre implementacije algoritma upravljanja na realnom sistemu izvrena je simulacija.je izvedena na osnovu fizikog zakona o transformaciji energije. Pretvaranjeelektrine energije u toplotu se moe opisati jednainom :

    P*dt=m*c*dTgde je P=150W, snaga grejaa, dt je vreme rada grejaa, m=0.4 kg masa vode,c=4186J/Kg*K, specifini toplotni kapacitet vode a dT promena temperature vodeusled grejanja. Nakon simulacije algoritam upravljanja je testiran na realnomsistemu.

    Slika 11. Simulirani odziv sistema sa Look-up tabelom

    Svake 4 sekunde vrednost sa AD konvertora se smeta u deo eksternog RAM-a, azatim se te vrednosti serijskom komunikacijom prebacuju na raunar gde su rezultatiobraeni.

  • 7/30/2019 FAZI LOGIKI KONTROLERI

    16/16

    Slika 12. Odziv realnog sistema

    Poreenjem simuliranog i realnog odziva sistema, moe se primetiti velik stepensaglasnosti. Razlika izmeu simuliranog i realnog odziva nastaje usled postojanjauma u sistemu kao i nemogunosti da se u potpunosti simulira realan sistem.Umesto zakljuka, ponuen je odgovor na pitanje zato je fazi kontroler pogodan zainenjere automatike?

    Opisuje reenje bez kompleksnog matematikog modela sistema.

    Optimizuje ve poznata reenja sa namerom dobijanje jednostavnijeg i

    efikasnijeg krajnjeg proizvoda Smanjuje cenu krajnjeg proizvoda na osnovu pojednostavljenja postupka

    projektovanja istog Pojanjava sistem. Sistem je razumljiviji, pogodniji za odravanje i

    unapredjivanje Vea otpornost na greke i promene u okolini sistema.

    Poveana robusnost sistema bez smanjenja njegove osetljivosti.

    Na osnovu dobijenih eksperimentalnih rezultata moe se zakljuiti da je fazi logikikontroler primenljiv u problemima regulacije temperature, ali se ne moe datizavrna ocena o mogunostima i kvalitetu, jer sistem nije testiran u uslovimaporemeaja, niti je poreen sa drugim algoritmima upravljanja (od koji je PIDregulator tipian predstavnik).