Robottisolun ohjauksen ja toimilaitteiden simulointi
Määttä, Antti (2018-09-05)
A. Määttä
05.09.2018
© 2018 Antti Määttä. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201809062736
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201809062736
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoitteena oli simuloida koneen ohjausta ja toimilaitteen käyttäytymistä. Työn tuloksena syntyi matemaattinen malli servo-ohjaimesta ja lineaarimoottorista, jonka avulla ohjataan monikappalesimulointia. Monikappalesimuloinnin avulla tutkitaan koneisiin aiheutuvia värähtelyjä ja niiden eliminointia.
Tutkimuksen pohjaksi tutustuttiin alan kirjallisuuteen ja tieteellisiin artikkeleihin. Niiden perusteella haettiin apuja matemaattiseen mallintamiseen ja säätimen virittämiseen.
Työssä selvitettiin servo-ohjaimen ja lineaarisen sähkömoottorin matemaattinen toimintaperiaate ja mallinnettiin niiden toiminta SolidThinking: Activate -ohjelmalla. Simulaatioiden tuloksia verrataan oikeasta koneesta mitattuihin värähtelymittausten tuloksiin. Todellisesta koneesta tallennettiin paikan ja nopeuden ohjaussignaalit, sekä toteutuneet paikka-, nopeus- ja virta-arvot. Ohjaussignaaleja käytettiin mallin herätteenä. Paikka-, nopeus- ja virta-arvoja käytettiin apuna, kun verrattiin simulointituloksia todelliseen koneeseen.
Työn tuloksena saatiin servo-ohjaimen ja sähkömoottorin matemaattinen malli, joka kuvaa hyvin todellisten servo-ohjaimen ja sähkömoottorin toimintaa. Tulevaisuudessa uusia koneita suunniteltaessa voidaan mallin avulla välttää värähtelystä aiheutuvia ongelmia. In this Master’s Thesis a mathematical model of servo-controller and linear induction motor is made. Multibody simulation model is driven by this model. Vibration of pro-duction machine will be studied and eliminated help by this model.
The study is based on literature and scientific articles. They give the base to mathematical modeling and controllers tuning.
In this study the servo-controller and linear induction motor’s operation is modelled with SolidThinking: Activate. The results of the simulation are compared with the measured data from a real machine. Location and control signals are recorded from the real machine. These signals are used to drive the model. Position, speed and current values are measured, too. These are used to compare the mathematical model’s behavior to the real machine.
As a result of the work, a mathematical model of the servo controller and the electric motor was obtained. It behaves very similar to that of the actual servo controller and the electric motor. In the future, when designing new machines, the model could help to eliminate problems caused by vibration.
Tutkimuksen pohjaksi tutustuttiin alan kirjallisuuteen ja tieteellisiin artikkeleihin. Niiden perusteella haettiin apuja matemaattiseen mallintamiseen ja säätimen virittämiseen.
Työssä selvitettiin servo-ohjaimen ja lineaarisen sähkömoottorin matemaattinen toimintaperiaate ja mallinnettiin niiden toiminta SolidThinking: Activate -ohjelmalla. Simulaatioiden tuloksia verrataan oikeasta koneesta mitattuihin värähtelymittausten tuloksiin. Todellisesta koneesta tallennettiin paikan ja nopeuden ohjaussignaalit, sekä toteutuneet paikka-, nopeus- ja virta-arvot. Ohjaussignaaleja käytettiin mallin herätteenä. Paikka-, nopeus- ja virta-arvoja käytettiin apuna, kun verrattiin simulointituloksia todelliseen koneeseen.
Työn tuloksena saatiin servo-ohjaimen ja sähkömoottorin matemaattinen malli, joka kuvaa hyvin todellisten servo-ohjaimen ja sähkömoottorin toimintaa. Tulevaisuudessa uusia koneita suunniteltaessa voidaan mallin avulla välttää värähtelystä aiheutuvia ongelmia.
The study is based on literature and scientific articles. They give the base to mathematical modeling and controllers tuning.
In this study the servo-controller and linear induction motor’s operation is modelled with SolidThinking: Activate. The results of the simulation are compared with the measured data from a real machine. Location and control signals are recorded from the real machine. These signals are used to drive the model. Position, speed and current values are measured, too. These are used to compare the mathematical model’s behavior to the real machine.
As a result of the work, a mathematical model of the servo controller and the electric motor was obtained. It behaves very similar to that of the actual servo controller and the electric motor. In the future, when designing new machines, the model could help to eliminate problems caused by vibration.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [29959]