haku: @keyword mekaniikka / yhteensä: 7
viite: 6 / 7
Tekijä:Huikuri, Marko
Työn nimi:Sähkökäytön nopeussäädön mallintaminen ja virittäminen valssainsovelluksissa
Modeling and tuning of speed control in rolling mill devices
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2005
Sivut:75 s. + liitt. 7      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto
Oppiaine:Tehoelektroniikka   (S-81)
Valvoja:Luomi, Jorma
Ohjaaja:Niiranen, Jouko
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark S80     | Arkisto
Avainsanat:drive
simulation
speed control
tuning
direct torque control
mechanical model
PID-controller
sähkökäyttö
simulointi
nopeussäätö
viritys
suora vääntömomenttisäätö
DTC
mekaniikka
PID-säätäjä
Tiivistelmä (fin): Tässä diplomityössä on kehitetty simulointimalli sähkökäytölle, jossa on suora vääntömomenttisäätö (DTC).
Sähkökäytön malli voidaan jakaa kolmeen osaan: nopeussäätöön, suoran vääntömomenttisäädön ja moottorin yhdistettyyn malliin ja mekaniikkamalliin.
Työn pääpaino on nopeussäädössä ja erityisesti sen PID-säätäjässä.
Valssainsovelluksissa hankalien vääntövärähtelyjen vaimentamiseksi tarvitaan nopeussäätöön FIR- ja IIR- suodattimet.
Simulointimallin suoran vääntömomenttisäädön toteutus perustuu vääntömomentin muutosnopeuden rajoittamiseen.
Valssainten monimutkaisuuden vuoksi tämän työn mekaniikkamalli voi sisältää 12 hitausmomenttia ja näiden väliset joustavat akselit, vaimennukset ja mahdolliset välykset.
Työssä selvitetään myös PID-säätäjän parametrien virittämistä Ziegler-Nicholsin taajuusvaste- ja reletakaisinkytkentämenetelmillä samoin kuin Monte Carlo -simuloinnilla.

Havaitaan, että reletakaisinkytkentämenetelmällä voidaan selvittää mekaniikan alimmat ominaistaajuudet.
Käytettävissä on ollut ABB:n kehittämä kehittyneempi simulointimalli suoralle vääntömomenttisäädölle, jonka tuloksia verrataan työssä kehitetyn simulointimallin tuloksiin.
Tulokset vastaavat hyvin toisiaan siitä huolimatta, että ABB:n DTC-mallin tuloksissa on hystereesivärähtelyjä, jotka puuttuvat yksinkertaisemman mallin tuloksista.
Myös kentänheikennysalueella toimittaessa syntyy eroja staattorivuon muutosnopeuden rajoituksen vuoksi.
Työssä tehtiin vertailu yksinkertaisemman simulointimallin antamien tulosten ja mittauslaitteistolla saatujen tulosten välillä.

Tulokset olivat nopeussäätäjän osalta yhteneväiset.
Mitatuissa tuloksissa esiintyi enemmän värähtelyjä kuin simuloinneissa saaduista tuloksista.
Suurempitaajuiset värähtelyt selittyvät mittauslaitteiston mekaniikan tuntemattomilla parametreillä.
Simulointimallilla selvitettiin, auttaako vääntömomenttiohjearvon suodattaminen vähentämään kuorman värähtelyjä.
Samalla etsittiin Monte Carlo -simuloinnilla optimaalinen aikavakio ja optimaaliset PI-säätäjän parametrit kyseiselle vääntömomenttiohjeen suodatusaikavakiolle.

Tulosten perusteella vääntömomenttiohjeen suodattamisesta voi olla hyötyä, jos mekaniikka ei ole liian jäykkää.
Yleispätevää sääntöä suodatuksen hyödyllisyydestä ei tullut ilmi, vaan hyödyllisyyden havaittiin riippuvan käytetystä mekaniikasta.
ED:2005-05-11
INSSI tietueen numero: 28794
+ lisää koriin
INSSI