Analysis and Control Design of the Hydraulic Test Rig

Jaishree Ananthkumar

Diplomová práce

Anotace:

Diplomová práce je zaměřena na analýzu a identifikaci, sestavení matematického modelu a vytvoření simulačního modelu v prostředí Simulink a řízení hydraulického zkušebního pohonu pomocí multifunkční I/O karty MF 634. V průmyslu se používají stovky regulátorů a každý z nich musí být seřízen tak, aby byl schopen zajistit požadovanou kvalitu řízení. Pro identifikaci hydraulického pohonu je použita a rozpracována metoda identifikace pomocí relé ve zpětné vazbě. Byl vytvořen řídicí program umožňující automatickou identifikaci vlastní frekvence hydraulického pohonu pomocí simulačního modelu a také na skutečném zkušebním pohonu. Pomocí změřených veličin byly vypočteny hodnoty kritického zesílení a byl proveden návrh zpětnovazebního řízení, stavové zpětné vazby a pozorovatele.

Abstract:

This project includes Identification and Analysis, Creation of Mathematical model, Creation of Simulation model in Simulink environment and eventual control of the Hydraulic test rig with the help of MF634 multifunction I/O card. A large industry employs hundreds of controllers and each one of them must be tuned to be able to produce good control performance. Few of the tuning methods used in industries, in specific, the relay method is discussed. Subsequently, control program for automatic identification of Eigen frequency of the drive on the simulation model and then on the actual test rig is created. Using the critical parameters obtained, the controller parameters are calculated for the design of closed loop control.

Klíčová slova

Hydraulické systémy, Identifikace parametrů, Modelování, Řízení průtoku tekutiny, Regulace polohy, Dynamika kapalin, Teorie řízení, Kontrola modelu, Fluidní síly, Řízení uzavřené smyčky, Vlastní kmitočet, oscilace, Relé, MATLAB-Simulink, PID řízení, reprezentace státního prostoru, státní pozorovatel

Keywords

Hydraulic systems, Parameter identification, Modelling, Fluid flow control, Position control, Fluid dynamics, Control theory, Model Verification, Fluid forces, closed loop control, Eigen frequency, self-oscillations, Relay, MATLAB-Simulink, PID control, State space representation, State observer

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 5. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2019
• Vedoucí: Petr Noskievič
• Oponent: Roman Prokop

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Univerzitní studijní programy

Magisterský studijní program / obor:
Mechatronika / Mechatronické systémy