Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Μορφή: | Πτυχιακή εργασία |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5448 |
| _version_ | 1780524637069770752 |
|---|---|
| abstract | Τα πνευματικά συστήματα διαδίδονται και εφαρμόζονται όλο και περισσότερο στη σύγχρονη βιομηχανία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολλά προβλήματα στη βιομηχανία μπορούν να επιλυθούν πιο εύκολα και οικονομικότερα με τη χρήση πνευματικών συστημάτων. Ένα πνευματικό σύστημα στην ουσία, είναι ένα σύστημα το οποίο χρησιμοποιεί σαν ενέργεια πεπιεσμένο αέρα και παράγει μηχανική κίνηση. Αυτό φέρει πολλά πλεονεκτήματα, διότι ο πεπιεσμένος αέρας είναι ανεξάντλητος και διαθέσιμος οπουδήποτε άρα και πιο οικονομικός. Επίσης τα πνευματικά συστήματα έχουν τη δυνατότητα αποθήκευσης και μεταφοράς ενέργειας, είναι κατάλληλα σε εφαρμογές που απαιτούνται μεγάλες ταχύτητες και μικρές δυνάμεις, είναι απόλυτα ασφαλή από θέμα κινδύνου εκρήξεων ή πυρκαγιάς και δεν μολύνουν η λερώνουν σε περιπτώσεις διαρροών του αέρα από τις σωληνώσεις του πνευματικού συστήματος. Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας, είναι η προσομοίωση ενός ακριβή ελέγχου θέσης ενός πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας, οδηγούμενο από μια αναλογική βαλβίδα 5/2. Πιο συγκεκριμένα, θα ορίζεται μια επιθυμητή τιμή θέσης του εμβόλου από τον χρήστη, στην οποία το έμβολο θα πρέπει να καταφθάνει. Για να επιτευχθεί αυτό, θα αναπτυχθεί ένα λεπτομερές μαθηματικό μοντέλο το οποίο θα περιγράφει όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστα το σύστημα, δηλαδή το διπλής ενέργειας έμβολο, τη βαλβίδα ελέγχου κατεύθυνσης καθώς επίσης και το μαθηματικό μοντέλο του ελεγκτή. Στη συνέχεια θα πραγματοποιηθεί μοντελοποίηση του συστήματος με βάση τις εξισώσεις που θα έχουν ήδη καταγραφεί θεωρητικά και παραμετροποιηθεί στο (MatlabSimulink). Τέλος θα ξεκινήσει η διαδικασία πειραματισμού με διάφορες μεθόδους ελέγχου. Θα γίνει χρήση ελεγκτών όπως Proportional (P), Proportional-Integral (PI), Proportional -Derivative (PD), καθώς και Proportional - Integral-Derivative (PID) με σκοπό την σύγκριση των αποτελεσμάτων, έτσι ώστε να επιλεγεί ο πιο κατάλληλος ελεγκτής για την απαιτούμενη και σωστή λειτουργία του συστήματος. |
| abstracttranslated | Pneumatic systems are becoming more and more widespread and applied in modern industry. This is due to the fact that many problems in the industry can be solved more easily and economically with the use of pneumatic systems. A pneumatic system, in essence, is a system that uses compressed air as energy and produces mechanical motion. This has many advantages, because the compressed air is inexhaustible and available everywhere and therefore more economical Pneumatic systems also have the ability to store and transfer energy, are suitable for applications that require high speeds and low forces are completely safe from the risk of explosion or fire and do not contaminate or spoil in cases of air leaks from the piping of the pneumatic system.
The purpose of this thesis is to simulate a precise position control of a dual energy pneumatic piston driven by a 5/2 proportional valve. More specifically, a desired position of the piston will be set by the user, to which the piston should reach. To achieve this, a detailed mathematical model will be developed which will describe the system as reliably as possible, namely the dual-action piston, the steering control valve as well as the controller mathematical model. Then the system will be modeled based on the equations that will have already been theoretically recorded and configured in (Matlab Simulink) Finally, the process of experimentation with various control methods will begin. Controllers such as Proportional (P), Proportional-Integral (PI), Proportional Derivative (PD), and Proportional-Integral-Derivative (PID) will be used to compare the results so that the most appropriate controller can be selected for the required and proper system operation. |
| advisor | |
| author | Νικολουδάκος, Βασίλειος |
| author_facet | Νικολουδάκος, Βασίλειος |
| author_sort | Νικολουδάκος, Βασίλειος |
| collection | Okeanis Institutional Repository |
| facultydepartment | Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε. |
| format | Πτυχιακή εργασία |
| id | okeanis-123456789-5448 |
| institution | University of West Attica Campus II |
| keyword | Πνευματικά συστήματα Simulink PID Ελεγκτές PID Ελεγκτές ασαφούς λογικής Μοντέλο προσομοίωσης Μέθοδοι ελέγχου |
| language | Greek |
| physical | 45 |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. |
| record_format | dspace |
| spelling | okeanis-123456789-54482020-10-27T08:16:27Z Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης Comparison of position control methods of a double acting pneumatic piston in a simulation environment Νικολουδάκος, Βασίλειος Παπουτσιδάκης, Μιχάλης Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε. TPSH::Επιστήμη Υπολογιστών::Matlab TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος::Πνευματικός Έλεγχος Πνευματικά συστήματα Simulink PID Ελεγκτές PID Ελεγκτές ασαφούς λογικής Μοντέλο προσομοίωσης Μέθοδοι ελέγχου Τα πνευματικά συστήματα διαδίδονται και εφαρμόζονται όλο και περισσότερο στη σύγχρονη βιομηχανία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι πολλά προβλήματα στη βιομηχανία μπορούν να επιλυθούν πιο εύκολα και οικονομικότερα με τη χρήση πνευματικών συστημάτων. Ένα πνευματικό σύστημα στην ουσία, είναι ένα σύστημα το οποίο χρησιμοποιεί σαν ενέργεια πεπιεσμένο αέρα και παράγει μηχανική κίνηση. Αυτό φέρει πολλά πλεονεκτήματα, διότι ο πεπιεσμένος αέρας είναι ανεξάντλητος και διαθέσιμος οπουδήποτε άρα και πιο οικονομικός. Επίσης τα πνευματικά συστήματα έχουν τη δυνατότητα αποθήκευσης και μεταφοράς ενέργειας, είναι κατάλληλα σε εφαρμογές που απαιτούνται μεγάλες ταχύτητες και μικρές δυνάμεις, είναι απόλυτα ασφαλή από θέμα κινδύνου εκρήξεων ή πυρκαγιάς και δεν μολύνουν η λερώνουν σε περιπτώσεις διαρροών του αέρα από τις σωληνώσεις του πνευματικού συστήματος. Σκοπός της παρούσης διπλωματικής εργασίας, είναι η προσομοίωση ενός ακριβή ελέγχου θέσης ενός πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας, οδηγούμενο από μια αναλογική βαλβίδα 5/2. Πιο συγκεκριμένα, θα ορίζεται μια επιθυμητή τιμή θέσης του εμβόλου από τον χρήστη, στην οποία το έμβολο θα πρέπει να καταφθάνει. Για να επιτευχθεί αυτό, θα αναπτυχθεί ένα λεπτομερές μαθηματικό μοντέλο το οποίο θα περιγράφει όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστα το σύστημα, δηλαδή το διπλής ενέργειας έμβολο, τη βαλβίδα ελέγχου κατεύθυνσης καθώς επίσης και το μαθηματικό μοντέλο του ελεγκτή. Στη συνέχεια θα πραγματοποιηθεί μοντελοποίηση του συστήματος με βάση τις εξισώσεις που θα έχουν ήδη καταγραφεί θεωρητικά και παραμετροποιηθεί στο (MatlabSimulink). Τέλος θα ξεκινήσει η διαδικασία πειραματισμού με διάφορες μεθόδους ελέγχου. Θα γίνει χρήση ελεγκτών όπως Proportional (P), Proportional-Integral (PI), Proportional -Derivative (PD), καθώς και Proportional - Integral-Derivative (PID) με σκοπό την σύγκριση των αποτελεσμάτων, έτσι ώστε να επιλεγεί ο πιο κατάλληλος ελεγκτής για την απαιτούμενη και σωστή λειτουργία του συστήματος. Pneumatic systems are becoming more and more widespread and applied in modern industry. This is due to the fact that many problems in the industry can be solved more easily and economically with the use of pneumatic systems. A pneumatic system, in essence, is a system that uses compressed air as energy and produces mechanical motion. This has many advantages, because the compressed air is inexhaustible and available everywhere and therefore more economical Pneumatic systems also have the ability to store and transfer energy, are suitable for applications that require high speeds and low forces are completely safe from the risk of explosion or fire and do not contaminate or spoil in cases of air leaks from the piping of the pneumatic system. The purpose of this thesis is to simulate a precise position control of a dual energy pneumatic piston driven by a 5/2 proportional valve. More specifically, a desired position of the piston will be set by the user, to which the piston should reach. To achieve this, a detailed mathematical model will be developed which will describe the system as reliably as possible, namely the dual-action piston, the steering control valve as well as the controller mathematical model. Then the system will be modeled based on the equations that will have already been theoretically recorded and configured in (Matlab Simulink) Finally, the process of experimentation with various control methods will begin. Controllers such as Proportional (P), Proportional-Integral (PI), Proportional Derivative (PD), and Proportional-Integral-Derivative (PID) will be used to compare the results so that the most appropriate controller can be selected for the required and proper system operation. 2020-10 Πτυχιακή εργασία http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5448 el Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. 45 http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/5448/4/auto_44251.pdf.jpg |
| spellingShingle | TPSH::Επιστήμη Υπολογιστών::Matlab TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος::Πνευματικός Έλεγχος Νικολουδάκος, Βασίλειος Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title | Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title_full | Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title_fullStr | Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title_full_unstemmed | Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title_short | Σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title_sort | σύγκριση μεθόδων ελέγχου θέσης πνευματικού εμβόλου διπλής ενέργειας σε περιβάλλον προσομοίωσης |
| title_translated | Comparison of position control methods of a double acting pneumatic piston in a simulation environment |
| topic | TPSH::Επιστήμη Υπολογιστών::Matlab TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος::Πνευματικός Έλεγχος |
| url | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5448 |