Vliv nastavení regulátoru servopohonu na energetickou náročnost
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Cílem této práce je prozkoumat energetickou náročnost servopohonu při různých regulačních nastaveních. Nejprve je v teoretické části popsán servopohon jakožto mechatronický systém s následným rozebráním z pohledu ztrát a účinnosti, kde jsou definovány veškeré ztráty, které v servopohonu vznikají. Následně teoretickou část uzavírá kapitola o regulátorech, díky kterým je možné servopohony ovládat a je zde popsán i jejich vliv na výslednou regulaci. V praktické části byl poté v programu Simulink nejprve vytvořen model DC motoru s lineární osou a regulací. Následně se v programu Matlab definoval pohyb s lineárním zrychlením a pohyb pomocí S-křivek, jimiž se daný model ovládal. Poté proběhlo měření modelu při různém nastavení regulátorů a výsledné průběhy spolu s energetickýma hodnotami byly mezi sebou porovnány. Ve druhé půlce praktické části této práce bylo poté provedeno měření reálného servopohonu s následným srovnáním s vytvořeným modelem. Při tomto srovnání se rovněž porovnávaly výsledné průběhy a energetické hodnoty. Výsledkem této práce je poté zjištění vlivu změn na výslednou regulaci, které jsou provedeny v nastavení regulátorů. Funkční modely poté můžou sloužit pro zjištění, jak se různé servopohony budou chovat při daných regulačních podmínkách.
The aim of this work is to investigate the energy consumption of the servo drive at different control settings. First, the theoretical part describes the servo drive as a mechatronic system with subsequent disassembly in terms of losses and efficiency, where all the losses that occur in the servo drives are defined. Subsequently, the theoretical part concludes with a chapter on controllers, thanks to which it is possible to control servo drives and describes their influence on the resulting control. In the practical part, a model of a DC motor with a linear axis and regulation was first created in the Simulink program. Subsequently, the Matlab program defined motion with linear acceleration and motion using S-curves, which controlled the model. Then the model was measured at different settings of the controllers and the resulting waveforms together with the energy values were compared with each other. In the second half of the practical part of this work, a real servo drive was then measured with a subsequent comparison with the created model. In this comparison, the resulting waveforms and energy values were also compared. The result of this work is then to determine the effect of changes on the resulting control, which are made in the controller settings. The functional models can then be used to determine how the various servo drives will behave under the given control conditions.
The aim of this work is to investigate the energy consumption of the servo drive at different control settings. First, the theoretical part describes the servo drive as a mechatronic system with subsequent disassembly in terms of losses and efficiency, where all the losses that occur in the servo drives are defined. Subsequently, the theoretical part concludes with a chapter on controllers, thanks to which it is possible to control servo drives and describes their influence on the resulting control. In the practical part, a model of a DC motor with a linear axis and regulation was first created in the Simulink program. Subsequently, the Matlab program defined motion with linear acceleration and motion using S-curves, which controlled the model. Then the model was measured at different settings of the controllers and the resulting waveforms together with the energy values were compared with each other. In the second half of the practical part of this work, a real servo drive was then measured with a subsequent comparison with the created model. In this comparison, the resulting waveforms and energy values were also compared. The result of this work is then to determine the effect of changes on the resulting control, which are made in the controller settings. The functional models can then be used to determine how the various servo drives will behave under the given control conditions.
Description
Citation
KURA, O. Vliv nastavení regulátoru servopohonu na energetickou náročnost [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Výrobní stroje, systémy a roboty
Comittee
prof. Dr. Ing. Jiří Marek, Ph.D., DBA (předseda)
doc. Ing. Radek Knoflíček, Dr. (místopředseda)
Ing. Rostislav Huzlík, Ph.D. (člen)
Ing. František Bradáč, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Dokoupil, CSc. (člen)
Date of acceptance
2021-09-06
Defence
V rámci prezentace zaznělo:
Obsah prezentace.
Vysvětlení pojmu servopohon.
Vysvětlení regulace.
Ukázka modelu DC motoru s kuličkovým šroubem z Matlabu.
Definice pohybu, který má vykonávat stroj.
Výsledné energie, jejich porovnání.
Měření reálného pohonu.
Ukázka modelu synchronního servopohonu.
Porovnání modelu a praktického měření.
Vypršel čas.
Zhodnocení.
Odpovídáno na doplňující otázky oponenta.
Doplňující otázky členů komise:
Nakreslit na tabuli 2 "blackboxy." Spojit je, do 1. "blacboxu" vstupuje napětí. 1. je regulace, 2. je pohon. Napsat účinnosti regulace. Napsáno.
Je možné místo použití PI regulátoru PID, pokud ano, proč? Pokud ne, proč? Odpovídáno.
Co je PN regulátor? Odpovídáno.
Jaká je podstata PI regulátoru? Odpovídáno.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení