Darukkal mozgatott teher kilengésének mérése és csillapítását biztosító szabályozó fejlesztése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Kiss Bálint
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

Manapság széles körben használnak darukat terhek mozgatására, főleg kikötőkben és építkezéseken. Az irányításukat továbbra is operátorok végzik, azonban egyre több olyan rendszer segíti a munkájukat, amik egyrészt gyorsabbá teszik a munkavégzést, másrészt pedig nagyobb biztonságot garantálnak. Az egyik megoldandó feladat, amiben egy ilyen rendszer az operátor segítségére lehet, az a kötél lengéséből adódik. Amennyiben túl nagy a kilengés, akkor az balesetveszélyes lehet, illetve a teher pontos elhelyezését is gátolja.

Szakdolgozatomban daruk irányításával foglalkozom, ami magába foglalja egy, a kötél lengési szögének mérésére szolgáló eszköz elkészítését, majd ezt felhasználva olyan szabályzók tervezését, amelyek a lengés csillapítására alkalmasak. A szenzor megvalósítására három lehetséges módszert ismertetek: lézeres szögmérő, kamera és képfeldolgozó algoritmus használatával működő szögmérő illetve enkóder alkalmazása. Majd részletesen bemutatom az általam választott enkóderes megoldáshoz szükséges alkatrészek tervezési lépéseit, elektromos bekötését a dSPACE Autobox-hoz, valamint az elkészült eszközt. Ezt követően az eszköz által mért szög és a kötél valódi szöge közti kapcsolatot leíró korrekciós táblázat kerül bemutatásra.

A lengés csillapítására három szabályozót terveztem. Ezek a következők: PD-vel megvalósított soros kompenzátor, állapotvisszacsatolást tartalmazó szabályozó megfigyelővel, és egy, a szögsebesség nulla értékének megállapításán alapuló szabályozás. Továbbá ismertetem a dinamikus modell megalkotásához használt Lagrange-egyenletet, majd a kapott mozgásegyenleteket, illetve a szabályzók tervezéséhez szükséges állapotteres és átviteli függvénnyel történő leírást. A szabályzók szimulációs, és a tanszéki laboratóriumban található daru maketten történő vizsgálata is a szakdolgozatom része. Ezenkívül tanulmányozom a szabályzók robosztusságát a daru kötél változásával szemben. A tervezéshez és implementáláshoz a Matlab-Simulink-dSPACE gyors prototípustervező keretrendszert használtam.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.