search query: @keyword PI-säädin / total: 3
reference: 2 / 3
« previous | next »
Author:Ahtiainen, Timo
Title:Servokäytön nopeussäädön automaattinen viritys
Auto-tuning of speed controller of servo drive
Publication type:Master's thesis
Publication year:2009
Pages:77      Language:   fin
Department/School:Elektroniikan, tietoliikenteen ja automaation tiedekunta
Degree programme:Elektroniikan ja sähkötekniikan tutkinto-ohjelma
Main subject:Tehoelektroniikka   (S-81)
Supervisor:Luomi, Jorma
Instructor:Lammi, Mikko
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201203071301
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark S80     | Archive
Keywords:servo drive
speed controller
PI-controller
auto-tune
relay feedback
servokäyttö
nopeussäätö
PI-säädin
automaattinen viritys
reletakaisinkytkentä
Abstract (eng): This thesis deals with auto-tuning of the speed controller of servo drive.
The goal is to find out a method that does not require expertise in control engineering.
The method should be computationally efficient so that it can be implemented in the firmware of a commercial frequency converter.
The theoretical part of the thesis covers the characteris-tics of typical servo drives, the role of the speed controller in cascade control schemes and different controller types used in speed control.
An identification run based on relay feedback is developed for the speed control.
The identification run results in a first-order model of the process driven by the speed controller and also gives the estimates of the ultimate gain and cycle time.
The PI regulator is then designed using Ziegler-Nichols’ tuning formulas or Internal Model Control (IMC) method.
The accuracy of reference tracking is improved by acceleration compensation, which is also tuned automatically by means of a method developed in this thesis.
The validity of automatic tuning is investi-gated using various simulations and experiments.
Measurements on two servo motors show that the relay feedback and Ziegler-Nichols’ tuning formulas give a successful re-sult.
The IMC method does not work well in the tested servo drives.
The tuning method for the acceleration compensation worked well in one of the servo drives, but it had major difficulties with the other drive.
Thus it requires some further development.
Abstract (fin): Tässä työssä tutkitaan servokäytön nopeussäädön automaattista viritystä.
Työn tavoittee-na on löytää menetelmä, jonka avulla servokäytön nopeussäätäjä voidaan virittää ilman, että käyttäjältä edellytetään säätöteknistä asiantuntemusta.
Menetelmän tulee lisäksi olla laskennallisesti kevyt, jotta sitä voidaan soveltaa osana kaupallisen taajuusmuuttajan oh-jelmistoa.
Työn teoriaosuudessa käsitellään sähköisen servokäytön ominaisuuksia ja no-peussäädön suhdetta taajuusmuuttajan kaskadisäätöön perustuvaan säätöjärjestelmään.
Kirjallisuustutkimuksessa käydään läpi nopeussäädössä käytettyjä säätöteknisiä ratkaisuja ja erilaisten säätöjärjestelmien virittämiseen sopivia menetelmiä.
Työssä kehitetään rele-takaisinkytkentään perustuva nopeussäädön identifiointiajo, jonka avulla voidaan tehdä säädettävää prosessia kuvaava ensimmäisen kertaluvun prosessimalli ja muodostaa esti-maatit järjestelmän kriittiselle vahvistukselle ja jaksonajalle.
Estimoidun prosessimallin perusteella suoritetaan PI-säätimen viritys Ziegler-Nicholsin kokeellisten virityskaavojen avulla ja mallipohjaisella IMC-säätösuunnittelulla.
Työssä kehitetään myös menetelmä nopeussäädön trajektoriseurantaa parantavan kiihtyvyyden kompensoinin automaattiselle viritykselle.
Nopeussäädön automaattisen virityksen toimintaa tutkitaan simulointien ja kahdella eri kestomagneettitahtikoneella tehtävien mittausten avulla.
PI-säätimen viritys reletakaisinkytkennän ja Ziegler-Nicholsin kokeellisten virityskaavojen avulla tuottaa hyvän säädetyn järjestelmän suorituskyvyn simuloinneissa ja molemmilla servomootto-reilla tehdyillä mittauksilla.
IMC-säätösuunnittelu ei tuota hyvää säädetyn järjestelmän suorituskykyä työssä käytetyllä testilaitteistolla.
Työssä kehitetty kiihtyvyyden kompen-soinnin automaattinen viritys toimi hyvin toisella mittauslaitteistolla, mutta menetelmä edellyttää vielä jatkotutkimuksia, jotta sitä voitaisiin käyttää yleisesti erilaisten servokäyt-töjen nopeussäädön virittämisessä.
ED:2009-10-06
INSSI record number: 38424
+ add basket
« previous | next »
INSSI