Open-architecture system based on a reconfigurable hardware–software multi-agent platform for CNC machines

Morales-Velazquez, Luis; Romero-Troncoso, René de Jesús; Osornio-Ríos, Roque Alfredo; Herrera-Ruíz, Gilberto; Cabal-Yépez, Eduardo

doi:10.1016/j.sysarc.2010.04.009

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“…The controller used in all the servo systems is a proprietary controller board based on a high-performance FPGA technology. This controller includes the PID control law and the necessary complementary modules; for specific details about the controller board see [43]. The plant models are obtained by using recollected data from the encoders of each servo system using the LSM approach, and for each real plant model the GPM-AMGA optimization, the RGA optimization and the classical GPM tuning method for the PID controller are applied.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

PID-Controller Tuning Optimization with Genetic Algorithms in Servo Systems

Jaen-Cuéllar

Romero-Troncoso

Morales-Velazquez

et al. 2013

International Journal of Advanced Robotic Systems

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Performance improvement is the main goal of the study of PID control and much research has been conducted for this purpose. The PID filter is implemented in almost all industrial processes because of its wellknown beneficial features. In general, the whole system's performance strongly depends on the controller's efficiency and hence the tuning process plays a key role in the system's behaviour. In this work, the servo systems will be analysed, specifically the positioning control systems. Among the existent tuning methods, the GainPhase Margin method based on Frequency Response analysis is the most adequate for controller tuning in positioning control systems. Nevertheless, this method can be improved by integrating an optimization technique. The novelty of this work is the development of a new methodology for PID control tuning by coupling the Gain-Phase Margin method with the Genetic Algorithms in which the micro-population concept and adaptive mutation probability are applied. Simulations using a positioning system model in MATLAB and experimental tests in two CNC machines and an industrial robot are carried out in order to show the effectiveness of the proposal. The obtained results are compared with both the classical Gain-Phase Margin tuning and with a recent PID controller optimization using Genetic Algorithms based on real codification. The three methodologies are implemented using software.

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Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

PID-Controller Tuning Optimization with Genetic Algorithms in Servo Systems

Jaen-Cuéllar

Romero-Troncoso

Morales-Velazquez

et al. 2013

International Journal of Advanced Robotic Systems

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“…3.2 Sistema de arquitetura aberta baseada na plataforma multiagente para maquinas CNC que possuem hardware/software reconfiguráveis O trabalho [9] propõe uma arquitetura aberta para um sistema com uma plataforma de hardware e software baseado na filosofia multiagente distribuída. Segundo [9].…”

Section: Exemplo De Uso Simplesunclassified

“…Segundo [9]. Essa arquitetura de sistema aberto, conhecida como controlador multiagente distribuído (Madcon), destina-se a preencher os requisitos de reconfigurabilidade para a próxima geração de máquinas inteligentes em relação ao desenvolvimento de drivers inteligentes.…”

Section: Exemplo De Uso Simplesunclassified

Hardwares e sistemas multiagente: um estudo sobre arquiteturas híbridas

Cunha

Wotter

Rabenhorst

2015

Revista Brasileira De Computação Aplicada

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Resumo: Este artigo apresenta três estudos de caso sobre a aplicabilidade de arquiteturas de hardware reconfiguráveis, como FPGA, voltadas à utilização em sistemas multiagentes. Feita uma aná-lise visando à elucidação dos resultados e das contribuições que os estudos proporcionaram aos autores, observa-se que o desenvolvimento de sistemas inteligentes depende cada vez mais de uma programação que explore o hardware ao máximo. Esse desfecho torna o uso de hardwares reconfiguráveis o mais aconselhável quando problemas computacionais complexos demandam respostas rápidas e eficientes, como nos casos estudados.Palavras-chave: Estudo de caso. Hardwares reconfiguráveis. Sistemas multiagente.Abstract: This paper presents three case studies on the applicability of reconfigurable hardware architectures, such as FPGA, aimed at use in multi-agent systems. Made an analysis in order to elucidate the results and contributions that the studies provided to the authors, it is observed that the development of intelligent systems increasingly rely on a program that exploits the hardware to the fullest. This outcome makes using the most advisable reconfigurable hardware when complex computational problems require quick and efficient responses, as in the cases studied.Keywords: Case study. Multi-agent systems. Reconfigurable hardware. IntroduçãoInicialmente, os agentes foram desenvolvidos com a finalidade de dar dinamismo a aplicações de software. Entretanto, de alguns anos para cá, começaram a ser elaborados estudos que tinham como proposta acrescentar agentes em hardwares capazes de ser reconfigurados conforme a necessidade da aplicação [1].No mercado atual, os hardwares reconfiguráveis mais usuais são o Field Programmable Gate Array (FPGA) e o Compute Unified Device Architecture (CUDA). O FPGA é um dispositivo semicondutor utilizado para processamento de informações digitais. A CUDA é uma plataforma de computação paralela utilizada para tirar proveito das unidades de processamento gráficos (GPUs) de placas da NVIDA, objetivando a resolução de problemas computacionais complexos que demorariam maior tempo para serem resolvidos em um processador convencional [1].Visando ao dinamismo que os sistemas multiagentes disponibilizam aos usuários e ao desempenho que as placas FPGA proporcionam, apresenta-se um estudo de caso sobre alguns trabalhos que mesclam a utilização dessa tecnologia. Para tanto, o artigo está organizado da seguinte forma: o capítulo 2 introduz os conceitos fundamentais para o entendimento do tema. No capítulo 3, são apresentados os trabalhos estudados e as considerações sobre cada um deles. Finalmente, o capítulo 4 expõe as conclusões acerca deste trabalho. Fundamentação teóricaNesta seção, são apresentados os conceitos teóricos fundamentais para o entendimento deste trabalho, tais como: agentes, arquitetura BDI, sistemas multiagentes (SMA) e hardware programável (FPGA).

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“…Dasar keberhasilan IMS adalah kemampuan setiap intelligent agent untuk berkomunikasi dan bekerjasama antar agen [10][11] [12]. Dengan IMS ini, dapat diperoleh ultra-precision motion control, proses manufaktur kecepatan tinggi, dan penyelesaian berkualitas tinggi dengan biaya rendah dengan reliability yang lebih baik [13].…”

Section: Pendahuluanunclassified

The Use of Open Source Software for Open Architecture System on CNC Milling Machine

Subagio

Atmaja

2012

J. Mechatron. Electr. Power Veh. Technol.

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AbstrakSistem kerja mesin computer numerical control (CNC) milling tidak dapat terlepas dari perangkat lunak sebagai penerjemah bahasa operator ke bahasa mesin. Perangkat lunak ini dituntut untuk mengikuti ketentuan open architecture yang antara lain mempunyai kapabilitas portability, extendability, interoperability, dan scalability. Proses manufaktur modern terkadang menggunakan mesin CNC milling untuk waktu yang lama bahkan melebihi waktu kerja yang ditentukan oleh produsen. Ketika mesin sudah melewati masa yang ditentukan dan produsen memutuskan discontinue, maka pengguna akan menemui masalah untuk mempertahankan kinerja mesin jika diharuskan tetap tergantung pada perangkat lunak bawaan dari produsen. Tulisan ini bertujuan menunjukkan bahwa penggunaan open source software (OSS) adalah jalan keluar untuk mempertahankan kinerja mesin. Dengan penggunaan OSS, pengguna tidak lagi tergantung pada perangkat lunak dari produsen karena OSS bersifat terbuka dan dapat dikembangkan secara mandiri. Dalam tulisan ini dipergunakan USBCNC V.3.42 sebagai alternatif OSS pada mesin CNC milling. OSS ini menunjukkan hasil uji coba benda kerja yang sesuai dengan pola yang diinginkan. Hasil uji coba menunjukkan kinerja mesin dengan OSS serupa dengan kinerja mesin ketika menggunakan perangkat lunak dari produsen.

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Open-architecture system based on a reconfigurable hardware–software multi-agent platform for CNC machines

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PID-Controller Tuning Optimization with Genetic Algorithms in Servo Systems

PID-Controller Tuning Optimization with Genetic Algorithms in Servo Systems

Hardwares e sistemas multiagente: um estudo sobre arquiteturas híbridas

The Use of Open Source Software for Open Architecture System on CNC Milling Machine

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