Kisméretű daru építése és szabályozása

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A szakdolgozat célja, hogy bemutassa egy demonstrációs célra készített modell daru tervezését. Kezdetben a cél a szerkezet megtervezése illetve egy szabályzó algoritmus megírása volt, azonban később egy vezérlő program megírására is sor került Java nyelven.

A dolgozat első felében a szerkezet tervezéséről lesz szó. Ez magában foglalja a tartószerkezet megépítét, a szenzorok választását illetve egy sínen mozgó kötélcsévélő mechanizmus megépítését is.

A második részben bemutatásra kerül a matematikai model. A rendszerről pontos leírást adnak a másodfajú Lagrange egyenlet felhasználásával számított differenciálegyenletek, amelyek levezetésévével rengeteg információ gyűjthető a rendszer dinamikájáról.

Az egyenletek egy mozgásszimulációban kerülnek felhasználásra ami LabVIEW programban készült. A szimulátor képes megoldani a differenciálegyenleteket numerikusan és megmutatni a rendszer mozgását nulla bemenő erő és nulla nyomaték esetén. Ilyenkor a rendszer egy egyszerű ingaként viselkedik.

A következő nagy fejezet a vezérlő programmal foglalkozik. Ismertetésre kerül a C nyelven írt program, ami a mikrokontrollert vezérli, illetve a Java program ami Eclipseben íródott. A C kód tartalmazza az inícializálásokat, a soros porti kommunikáció kezelését, illetve a szabályzó algoritmusokat. Utóbbi fontos része a dolgozatnak, mivel egy terhelésbecslő tervezésén visz végig, amely napjaink egyik gyakori robosztus szabályzási technikája.

Az utolsó rész a Java programmal foglalkozik. A program képes olyan parancsokat küldeni a mikrokontroller számára, amelyek a szerkezetet pozícióváltoztatásra késztetik. Ily módon a rendszer egy kezelőfelületről egyszerűen irányítható.

A teljes rendszer további kutatások alapjaként szolgálhat, tesztelhető szofisztikáltabb szabályzó algoritmusokkal, mint például Model Prediktív Irányítás vagy LQ irányítás.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.