Pályakövető szabályozás tervezése nemlineáris dinamikájú anyagmozgató berendezésekhez

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

Az anyagmozgató berendezések, különösen a daruk irányítása -- a civil és hadi alkalmazásoknak köszönhetõen -- tekintélyes figyelemre tett szert az elmúlt évtizedekben. A különbözõ iparágakban számos változatos felépítésû, szerkezetû daru került kialakításra, amelyek struktúráik különbözõsége ellenére hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. Mindegyikrõl elmondható, hogy alulirányított, nemlineáris karakterisztikával rendelkezõ mechanikai rendszer, amely oszcilláló viselkedést mutat. Ezen szerkezetek automatizált mûködtetésével kapcsolatos problémák megoldása a nemlineáris irányítástechnika érdekes és napjainkban is fontos kutatási területe.

Cél a teher gyors és pontos pozícionálása, valamint a biztonságos szállítás érdekében kis lengési szögek biztosítása az anyagmozgatás során. Ahhoz, hogy ez megvalósuljon, a munkateher mozgatása során mind a pozícionálás, mind a lengéscsillapító szabályozás fontos szerepet kap. A megfelelõ szabályozás kialakításához szükséges a fizikai rendszer alapos ismerete, a lehetõ legtöbb strukturális információ figyelembevétele.

Általában nem lehet minden, a szabályozó mûködéséhez szükséges paramétert mérni, különösen igaz ez a terhet tartó sodrony függõlegessel bezárt szögére. Ezért a fizikai modell alapján bizonyos jellemzõket becsülni kell, így általánosságban a megfigyelõtervezés is fontos szerepet kap.

A közelmúltban az Irányítástechnika és Informatika Tanszék laboratóriumában megkezdõdött egy futódaru makettjének kialakítása, amely kétdimenziós munkatérben való teherszállítást tenne lehetõvé. Diplomatervem célja ezen daruval történõ anyagmozgatás elõkészítése, vagyis egy olyan zárt szabályozási kör kialakítása, amely alkalmas pályakövetési feladatok megoldására.

Az áttekintett irodalom felhasználásával és továbbfejlesztésével megalkottam a rendszert leíró nemlineáris fizikai modellt. Differenciálgeometrián alapuló dinamikus visszacsatolás segítségével linearizáltam a rendszert, amelyhez szabályozót építettem, megfigyelõt terveztem azon visszacsatolás szempontjából fontos jellemzõk számára, amelyeket nem áll módunkban mérni, illetve megoldottam a pályatervezési feladatot.

A zárt rendszer mûködõképességének tesztelésére különbözõ paraméterek és elõírt trajektóriák esetén szimulációt végeztem MATLAB környezetben. A vizsgálatok megmutatták, hogy a megtervezett zárt szabályozási kör alkalmas a pályakövetési feladat megoldására, a futódaru elkészülte után annak irányítására.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.