DC-moottorin nopeussäätö muuttuvalle kuormalle
Hulkkonen, Juho (2020)
2020
Teknisten tieteiden kandidaattiohjelma - Degree Programme in Engineering Sciences, BSc (Tech)
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-03-18
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202003172723
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202003172723
Tiivistelmä
Työn tarkoituksena on suunnitella nopeussäätöjärjestelmä tasavirtamoottorille, jonka kuorma voi olla ajojen välillä muuttuva. Työ suoritetaan implementoimalla ja virittämällä vaatimukset täyttävä PI-säädin, joka säätää moottorin käyttöjännitettä asetusarvon ja kulmamittauksesta estimoidun kulmanopeuden perusteella.
Lisäksi työssä tutustutaan muutamiin erilaisiin tapoihin määrittää ensimmäisen kertaluokan järjestelmän aikavakio. Löydetyistä tavoista valitaan yksi ja sitä hyödyntämällä toteutetaan säätimelle kuorman hitausmomentin tunnistava kalibrointitoiminto. Kalibrointitoiminnon tarkoituksena on selvittää järjestelmän aikavakion perusteella kuorman hitausominaisuudet sekä virittää suunniteltu säädin havaittujen ominaisuuksien perusteella.
Järjestelmän tulee saavuttaa asetusarvo mahdollisimman lyhyellä asettumisajalla sekä 0 prosentin ylityksellä. Kalibrointitoiminnon on tuotettava riittävän laadukas viritys pyöriville kuormille, joiden massat vaihtelevat nimellismassasta aina 250 % massaan.
Työn tuloksena saadaan vaatimusten mukainen säätöjärjestelmä, jota testataan sekä simulaattorilla että reaalisella järjestelmällä. Tuotetun järjestelmän ominaisuuksia arvioidaan myös muun muassa Gang-Of-Four-siirtofunktioiden avulla.
Lisäksi työssä tutustutaan muutamiin erilaisiin tapoihin määrittää ensimmäisen kertaluokan järjestelmän aikavakio. Löydetyistä tavoista valitaan yksi ja sitä hyödyntämällä toteutetaan säätimelle kuorman hitausmomentin tunnistava kalibrointitoiminto. Kalibrointitoiminnon tarkoituksena on selvittää järjestelmän aikavakion perusteella kuorman hitausominaisuudet sekä virittää suunniteltu säädin havaittujen ominaisuuksien perusteella.
Järjestelmän tulee saavuttaa asetusarvo mahdollisimman lyhyellä asettumisajalla sekä 0 prosentin ylityksellä. Kalibrointitoiminnon on tuotettava riittävän laadukas viritys pyöriville kuormille, joiden massat vaihtelevat nimellismassasta aina 250 % massaan.
Työn tuloksena saadaan vaatimusten mukainen säätöjärjestelmä, jota testataan sekä simulaattorilla että reaalisella järjestelmällä. Tuotetun järjestelmän ominaisuuksia arvioidaan myös muun muassa Gang-Of-Four-siirtofunktioiden avulla.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [11124]