Intelligent control of the debarker tool
Authors: Побединский В.В. , Кручинин И.Н. , Ляхов С.В. , Побединский Е.В. 
Published: December 2021

Рассмотрена проблема совершенствования роторных окорочных станков, которые во всех технологиях лесопереработки лесопромышленных стран используются в обязательном порядке. Несмотря на достаточно отработанную конструкцию, тем не менее, основные технологические операции станка не оснащены современными адаптивными системами автоматического управления (САУ). Ранее были предложены разработки на основе пневмогидропривода с использованием автоматического управления на основе нечеткой логики. В предложенной системе автоматического управления выполняется стабилизация заданного усилия прижима режущего инструмента – короснимателя. Однако заданное усилие зависит от ряда технологических параметров, которые характеризуются неопределенностью, и проблема управления заданным прижимом инструмента осталась нерешенной. Таким образом определилась цель исследований, которая заключалась в создании интеллектуальной системы автоматического управления заданным прижимом короснимателя окорочного станка. Решались следующие задачи: 1) разработка схемы интеллектуального управления короснимателем; 2) разработка схемы обобщенной интеллектуальной системы управления в виде нейронечеткой сети; 3) постановка задачи управления заданным прижимом инструмента; 4) обоснование входных и выходных переменных задачи (фаззификация); 5) разработка базы правил нечеткой системы; 6) выполнение нечетких выводов для промежуточных и заключительного слоев сети в среде Matlab; 7) реализация модели интеллектуальной системы в среде Matlab+Simulink. Результатами работы является модель интеллектуальной системы управления короснимателем и ее программная реализация в среде Simulink для использования в практике проектирования роторных окорочных станков.

The problem of improving the rotary debarkers, which are used without fail in all timber processing technologies of the timber industry countries, is considered. Despite the sufficiently developed design, nevertheless, the main technological operations of the machine are not equipped with modern adaptive automatic control systems (ACS). Previously, developments based on a pneumatic hydraulic drive were proposed using automatic control based on fuzzy logic. In the proposed automatic control system, the stabilization of a given pressing force of the cutting tool – the debarker is performed. However, the given force depends on a number of technological parameters, which are characterized by uncertainty, and the problem of controlling the given clamping of the tool remains unsolved. Thus, the goal of the research was determined, which was to create an intelligent system for automatic control of a given pressure of the debarker staple lifter. The following tasks were solved: 1) development of an intelligent control scheme for the debarker; 2) development of a diagram of a generalized intelligent control system in the form of a neuro-fuzzy network; 3) setting the task of controlling the given clamping of the tool; 4) justification of the input and output variables of the problem (fuzzification); 5) development of a fuzzy system rule base; 6) execution of fuzzy conclusions for intermediate and final layers of the network in the Matlab environment; 7) implementation of the model of an intelligent system in the Matlab + Simulink environment. The results of the work are a model of an intelligent control system for the debarker and its software implementation in the Simulink environment for use in the practice of designing rotary debarkers.