Karkeavalssaimen nopeussäätö diskreettiaikaisella Linear Quadratic Gaussian -säätimellä
Moilanen, Veera (2017)
2017
Automaatiotekniikka
Teknisten tieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-06-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241506
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241506
Tiivistelmä
Työssä tutkittiin karkeavalssikäytön nopeussäätöä suunnittelemalla systeemille diskreettiaikainen LQG-säädin. Tavoitteena oli selvittää, saadaanko diskreettiaikaisella LQG-säädöllä parempia säätötuloksia kuin jatkuva-aikaisella LQG-säädöllä. Tuloksia vertailtiin myös PI-säädön tuloksiin. Säätötavoitteina olivat kaistanleveyden kasvattaminen ja nopeusvirheen aikaintegraalin pienentäminen. Tavoitteena oli myös implementoida suunniteltu diskreettiaikainen säädin reaaliaikaiseen emulointijärjestelmään.
Mekaniikan olemassa olevaan monimassamalliin lisättiin uudet tilat moottorin laakerin nopeudelle ja asentokulmalle. Laajennetulle mallille suunniteltiin diskreettiaikainen LQG-säädin. Mekaniikan monimassamallia laajennettiin myös käsittämään kahden moottorikäytön yhteinen malli, jonka nopeussäätöä tutkittiin. Tuloksia verrattiin jatkuva-aikaisen LQG-säädön ja PI-säädön tuloksiin. Diskreettiaikaisella säädöllä saatiin lähes vastaavia tuloksia jatkuva-aikaisen LQG-säädön kanssa. Säätöä rajoittivat moottorikäytön ja taajuusmuuttajan säädön dynamiikka. Säätimen toimintaa testattiin reaaliaikaisessa emulointiympäristössä, jossa oli mallinnettu myös laitteiden kommunikoinnin viiveitä.
Mekaniikan olemassa olevaan monimassamalliin lisättiin uudet tilat moottorin laakerin nopeudelle ja asentokulmalle. Laajennetulle mallille suunniteltiin diskreettiaikainen LQG-säädin. Mekaniikan monimassamallia laajennettiin myös käsittämään kahden moottorikäytön yhteinen malli, jonka nopeussäätöä tutkittiin. Tuloksia verrattiin jatkuva-aikaisen LQG-säädön ja PI-säädön tuloksiin. Diskreettiaikaisella säädöllä saatiin lähes vastaavia tuloksia jatkuva-aikaisen LQG-säädön kanssa. Säätöä rajoittivat moottorikäytön ja taajuusmuuttajan säädön dynamiikka. Säätimen toimintaa testattiin reaaliaikaisessa emulointiympäristössä, jossa oli mallinnettu myös laitteiden kommunikoinnin viiveitä.