Csévélő hajtás modul hardver és szoftver tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Kerekes Sándor
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Egy csévélőhajtás esetében számos felmerülő problémát kell megoldani egy stabil szabályozás elérése érdekében. Elsőként egy merev és stabil mechanikai konstrukciót kell tervezni, hogy csökkentsük a rezgések okozta hibalehetőségeket. A csévélt anyagnak (szalag)feszesnek kell lennie (adott tűrésen belül), hogy elkerüljük a letekeredését vagy leesését a tekercsekről. Ehhez állandó és meghatározott nagyságú húzófeszültség alatt kell tartanunk. Egyértelmű, hogy a mozgatott szalagot nem szabad eltépni, ezért az anyagban ébredő feszültség folyamatos ellenőrzésére van szükség. Mindezek mellett a forgó tekercsek átmérője és így a tehetetlenségi nyomatékuk is folyamatosan változik, ami újabb kihívásokat jelent a szabályozó rendszer tervezésénél.

A fenti problémák megoldásához széleskörű, több tudományterületet lefedő kutatási munka szükséges, ami magába foglalja a szilárdságtant, mechanikát, elektronikát és a szabályozástechnikát. Röviden összefoglalva a következő módszerekkel lettek megoldva a fenti problémák: a csévélt anyag aktuális sebessége a motorokba épített enkóderek segítségével van meghatározva, melyek folyamatosan szolgáltatnak pozíció és sebesség információkat a tengelyekről. A szalag feszességét az úgynevezett rugós feszítőgörgővel mérjük, mely a tekercstengelyek között helyezkedik el és szenzorokkal van ellátva. A feszességet emellett indirekt módon is mérhetjük a motortengelyeken ébredő nyomatékokból, ha azokat a megfelelő mechanikai egyenletekbe helyettesítjük. A motortengelyek szögsebességének aránya megadja a tekercselt sugarak arányát így megkapjuk a tehetetlenségi nyomatékok arányának négyzetgyökét is. Továbbá a kezdeti sugár arány megegyezik a tekercselés végén lévő arány reciprokával, így a szabályozó meghatározhatja előre, hogy mikor szükséges megállítani a tekercselési folyamatot. A fentiek alkalmazva vannak a mechanika modellben és a szabályozási logikában, amiket e szakdolgozat részletez.

A szakdolgozat eredményei megmutatták, hogy egy egyszerűsített csévélő hajtás jól közelíthető 2 dimenziós mechanikai egyenletekkel, amik segítségével a rendszerváltozók valós időben számolhatók és így egy egyenletes szabályozás érhető el. A szakdolgozat másik eredménye két teljes gépterv melyek mechanikai alkalmassága szimulációkkal és számításokkal vannak alátámasztva.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.